Co to jest farmakokinetyka?

Gdy stosuje się leki do leczenia lub zapobiegania chorobom, należy podać dawki, które osiągają stężenie konieczne do uzyskania pożądanych efektów, ale pozostają na poziomie we krwi, który nie powoduje nadmiernej toksyczności. Procesy, które to określają, są wspólnie nazywane farmakokinetyką. Obejmuje to badanie wchłaniania leku do organizmu, jego dystrybucji w organizmie oraz metabolizmu i wydalania w celu wyeliminowania leku z organizmu. Wiele czynników przyczynia się do zmienności farmakokinetyki danego leku, w tym wiek, płeć, masa ciała i warunki medyczne. Czasami farmakokinetyka jest określana jako farmakokinetyka kliniczna.

Gdy lek podaje się w inny sposób niż drogą dożylną, musi on zostać wchłonięty przez błony biologiczne, aby dostać się do krwi. Najczęściej dotyczy to leków doustnych wchłanianych z przewodu pokarmowego. Procent dawki, która dociera do krwi po wchłonięciu, nazywa się biodostępnością.

Najczęstszą przyczyną niskiej biodostępności po podaniu doustnym jest metabolizm pierwszego przejścia. Wszystkie leki wchłaniane z przewodu pokarmowego przechodzą najpierw przez wątrobę. Tutaj leki mogą zostać znacznie rozbite lub metabolizowane, zanim dotrą do krwi. Inne przyczyny zmniejszonej biodostępności po podaniu doustnym obejmują niszczenie leku przez kwas żołądkowy i hamowanie wchłaniania przez pokarm. Niektóre leki mają wchłanianie nasycalne, co oznacza, że ​​tylko pewna ilość może być wchłonięta jednocześnie.

Gdy lek znajdzie się we krwi, może pozostać lub przejść do różnych tkanek w całym ciele. Objętość dystrybucji (Vd) wskazuje na stopień dystrybucji leku poza krwią. Jest to matematyczny związek między ilością leku w organizmie a stężeniem we krwi. Jest to objętość wirtualna, a nie fizjologiczna, i wyraża objętość, która byłaby potrzebna do przechowywania wszystkich leków w ciele w dowolnym momencie.

W praktyce Vd służy do obliczania dawki nasycającej leku. Jest to ilość leku, która szybko osiągnie skuteczne stężenie we krwi. Jeśli chcesz, to dawka całkowicie wypełnia zbiornik. Dawka nasycająca będzie większa w przypadku leków o dużej wartości Vd w porównaniu do dawki o małej wartości Vd.

Okres półtrwania leku to czas potrzebny do zmniejszenia stężenia we krwi o połowę. Zazwyczaj jest wyrażany w godzinach, ale w przypadku niektórych leków może to być kwestia minut lub nawet kilku dni. Okres półtrwania jest brany pod uwagę przy określaniu częstotliwości dawkowania leku. Dłuższy okres półtrwania oznacza, że ​​lek może być podawany rzadziej.

Kilka narządów w ciele ma zdolność rozkładania narkotyków. Nazywa się to metabolizmem leków. Narządy o zdolnościach metabolicznych obejmują wątrobę, nerki, przewód pokarmowy i płuca. Nawet krew zawiera enzymy, które mogą metabolizować leki.

Enzymy w wątrobie, które metabolizują leki, ewoluowały na długo zanim ludzie celowo przyjmowali leki. Enzymy te dezaktywują toksyny przypadkowo połknięte, zapobiegając w ten sposób uszkodzeniom ciała. Ponieważ wiele leków jest pochodnymi naturalnie występujących substancji, są one również podatne na rozkład przez enzymy wątrobowe. Choroby wątroby, takie jak marskość wątroby lub zapalenie wątroby, mogą zmniejszać zdolność organizmu do metabolizowania leków.

Dwa oddzielne procesy charakteryzują metabolizm w wątrobie: reakcje fazy I i reakcje fazy II. Reakcje w fazie I zwykle inaktywują lub detoksykują leki. Po inaktywacji reakcje fazy II dodają cząsteczki, dzięki którym lek jest bardziej rozpuszczalny w wodzie. Zwiększa to eliminację leku przez nerki.

Najbardziej rozpowszechnione enzymy fazy I w wątrobie nazywane są enzymami cytochromu P450. Niektóre leki mogą zwiększać wytwarzanie tych enzymów przez wątrobę, co prowadzi do obniżenia stężenia metabolizowanego leku we krwi. Nazywa się to indukcją enzymów. Inne leki mogą hamować enzymy cytochromu P450. Leki te nazywane są inhibitorami enzymów i mogą powodować zwiększone stężenie metabolizowanego leku.

Ostatnim etapem farmakokinetyki jest eliminacja leku z organizmu, zwana także wydalaniem lub klirensem. W przypadku większości leków klirens jest stałym czynnikiem, niezależnie od tego, ile leku pozostaje w organizmie. Nazywa się to farmakokinetyką liniową. Jednak w przypadku niektórych leków klirens jest nasycalny, zwykle dlatego, że enzymy metaboliczne mogą rozkładać tylko określoną ilość leku na raz. Leki o nasycalnym metabolizmie i / lub klirensie wykazują nieliniową farmakokinetykę.

Usuwanie leków odbywa się przede wszystkim przez nerki. Inaktywowane leki są wydalane z moczem i usuwane z organizmu. Zmniejszenie czynności nerek, zarówno z powodu wieku, jak i chorób, takich jak cukrzyca lub wysokie ciśnienie krwi, może zmniejszać zdolność organizmu do eliminacji leków. Wątroba wydala również leki, zwykle do żółci, z wydalaniem z kałem.