Was ist Pharmakokinetik?
Bei der Anwendung von Arzneimitteln zur Behandlung oder Vorbeugung von Krankheiten müssen Dosen verabreicht werden, die die für die gewünschten Wirkungen erforderlichen Konzentrationen erreichen, jedoch im Blut bleiben, die keine übermäßige Toxizität verursachen. Die Prozesse, die dies bestimmen, werden zusammenfassend als Pharmakokinetik bezeichnet. Dies beinhaltet die Untersuchung der Arzneimittelaufnahme im Körper, der Verteilung im ganzen Körper sowie des Stoffwechsels und der Ausscheidung, um das Arzneimittel aus dem Körper zu entfernen. Viele Faktoren tragen zur Variabilität der Pharmakokinetik eines bestimmten Arzneimittels bei, einschließlich Alter, Geschlecht, Körpergewicht und Gesundheitszustand. Manchmal wird die Pharmakokinetik als klinische Pharmakokinetik bezeichnet.
Wenn ein Medikament auf andere Weise als intravenös verabreicht wird, muss es über biologische Membranen absorbiert werden, um ins Blut zu gelangen. Meist handelt es sich dabei um orale Medikamente, die aus dem Magen-Darm-Trakt (GI) resorbiert werden. Der Prozentsatz einer Dosis, der nach der Absorption das Blut erreicht, wird als Bioverfügbarkeit bezeichnet.
Der häufigste Grund für eine geringe orale Bioverfügbarkeit ist der First-Pass-Metabolismus. Alle aus dem Magen-Darm-Trakt resorbierten Medikamente werden zuerst über die Leber aufgenommen. Hier können Medikamente deutlich abgebaut oder metabolisiert werden, bevor sie ins Blut gelangen. Weitere Gründe für eine verminderte orale Bioverfügbarkeit sind die Zerstörung des Arzneimittels durch Magensäure und die Hemmung der Nahrungsaufnahme. Einige Medikamente haben eine sättigbare Absorption, was bedeutet, dass nur eine bestimmte Menge gleichzeitig resorbiert werden kann.
Sobald das Medikament im Blut ist, kann es dort verbleiben oder in verschiedene Gewebe im ganzen Körper gelangen. Das Verteilungsvolumen (Vd) gibt an, inwieweit ein Arzneimittel außerhalb des Blutes verteilt ist. Es ist eine mathematische Beziehung zwischen der Menge des Arzneimittels im Körper und der Konzentration im Blut. Dies ist eher ein virtuelles als ein physiologisches Volumen und drückt das Volumen aus, das benötigt würde, um alle Medikamente im Körper zu einem beliebigen Zeitpunkt aufzunehmen.
In der Praxis wird mit Vd eine Beladungsdosis für ein Medikament berechnet. Dies ist die Menge des Arzneimittels, die schnell wirksame Konzentrationen im Blut erreicht. Es ist die Dosis, die den Tank vollständig füllt, wenn Sie so wollen. Eine Beladungsdosis ist für Arzneimittel mit einem großen Vd größer als für Arzneimittel mit einem kleinen Vd.
Die Halbwertszeit eines Arzneimittels ist die Zeit, die erforderlich ist, um die Konzentration im Blut um die Hälfte zu verringern. Es wird normalerweise in Stunden ausgedrückt, aber bei einigen Medikamenten kann es sich um Minuten oder um mehrere Tage handeln. Die Halbwertszeit wird berücksichtigt, wenn bestimmt wird, wie oft ein Medikament dosiert werden muss. Eine längere Halbwertszeit bedeutet, dass das Medikament möglicherweise weniger häufig verabreicht wird.
Mehrere Organe im Körper haben die Fähigkeit, Medikamente abzubauen. Dies nennt man Drogenstoffwechsel. Zu den Organen mit metabolischen Fähigkeiten gehören Leber, Nieren, Magen-Darm-Trakt und Lunge. Sogar das Blut enthält Enzyme, die Medikamente metabolisieren können.
Die Enzyme in der Leber, die Medikamente metabolisieren, entwickelten sich lange bevor Menschen absichtlich Medikamente einnahmen. Diese Enzyme inaktivieren versehentlich aufgenommene Toxine und verhindern so eine Schädigung des Körpers. Da es sich bei vielen Arzneimitteln um Derivate natürlich vorkommender Substanzen handelt, können sie auch durch Leberenzyme abgebaut werden. Lebererkrankungen wie Leberzirrhose oder Hepatitis können die Fähigkeit des Körpers zur Metabolisierung von Arzneimitteln beeinträchtigen.
Zwei getrennte Prozesse charakterisieren den Metabolismus durch die Leber: Phase-I-Reaktionen und Phase-II-Reaktionen. Phase-I-Reaktionen inaktivieren oder entgiften normalerweise Medikamente. Nach der Inaktivierung werden durch Phase-II-Reaktionen Moleküle hinzugefügt, die das Arzneimittel wasserlöslicher machen. Dies verbessert die Arzneimittelelimination durch die Nieren.
Die in der Leber am häufigsten vorkommenden Phase-I-Enzyme werden als Cytochrom-P450-Enzyme bezeichnet. Einige Arzneimittel können die Produktion dieser Enzyme durch die Leber erhöhen, was zu einer verringerten Konzentration des metabolisierten Arzneimittels im Blut führt. Dies wird als Enzyminduktion bezeichnet. Andere Medikamente können Cytochrom-P450-Enzyme hemmen. Diese Medikamente werden Enzyminhibitoren genannt und können eine erhöhte Konzentration des metabolisierten Medikaments verursachen.
Der letzte Schritt in der Pharmakokinetik ist die Ausschaltung des Arzneimittels aus dem Körper, auch Ausscheidung oder Clearance genannt. Bei den meisten Arzneimitteln ist die Clearance ein konstanter Faktor, unabhängig davon, wie viel Arzneimittel im Körper verbleibt. Dies nennt man lineare Pharmakokinetik. Bei einigen Arzneimitteln ist die Clearance jedoch gesättigt, normalerweise, weil die metabolisierenden Enzyme nur eine festgelegte Menge des Arzneimittels gleichzeitig abbauen können. Arzneimittel mit sättigbarem Metabolismus und / oder Clearance weisen eine nichtlineare Pharmakokinetik auf.
Die Clearance von Medikamenten erfolgt hauptsächlich über die Nieren. Inaktivierte Medikamente werden in den Urin ausgeschieden und aus dem Körper entnommen. Eine Verschlechterung der Nierenfunktion aufgrund des Alters oder von Krankheiten wie Diabetes oder Bluthochdruck kann die Fähigkeit des Körpers zur Ausschaltung von Arzneimitteln beeinträchtigen. Die Leber scheidet auch Medikamente aus, üblicherweise in die Galle, wobei sie über den Kot ausgeschieden wird.