Pharmakokinetik

Die Pharmakokinetik ist die quantitative Untersuchung dessen, was der Körper über die Zeit mit einem Medikament macht: wie ein Medikament resorbiert, in Gewebe verteilt, metabolisiert und eliminiert wird. Sie beschreibt den zeitlichen Verlauf der Arzneimittelkonzentrationen anhand einer kleinen Anzahl von Parametern – Bioverfügbarkeit, Verteilungsvolumen, Clearance und Halbwertszeit –, die zusammen erklären, warum eine gegebene Dosis ein bestimmtes Konzentrationsprofil erzeugt.

Definition

Pharmakokinetik ist der Zweig der Pharmakologie, der die Raten und das Ausmaß der Arzneimittelabsorption, -verteilung, -metabolisierung und -ausscheidung charakterisiert und die Arzneimitteldisposition durch Parameter wie Bioverfügbarkeit, Verteilungsvolumen, Clearance und Halbwertszeit ausdrückt.

Scope

Dieser Bereich führt den Leser in die vier klassischen Prozesse ein, die durch das Akronym ADME (Absorption, Distribution, Metabolismus, Exkretion) zusammengefasst werden, sowie in die Parameter, die sie quantifizieren. Er fasst die Pharmakokinetik als die Dispositions-Hälfte der Dosis-Konzentration-Wirkungs-Kette auf und überlässt die Konzentration-Wirkungs-Beziehung der Pharmakodynamik. Die Darstellung ist konzeptionell und lehrreich; sie gibt keine Dosierungs- oder individualisierten Therapieempfehlungen.

Sub-topics

• Absorption, Distribution und Bioverfügbarkeit
• Arzneimittel-Elimination und Clearance
• Halbwertszeit und Kinetik des Steady State
• Metabolismus und Biotransformation
• Verteilungsvolumen

Core questions

• Wie viel einer verabreichten Dosis erreicht den systemischen Kreislauf und wie schnell?
• Wie weit verteilt sich ein Medikament im Verhältnis zum Plasma, und was bedeutet das für eine Initialdosis?
• Auf welchen Wegen und mit welcher Rate wird ein Medikament aus dem Körper eliminiert?
• Welche unabhängigen Parameter (Clearance, Volumen) bestimmen den abgeleiteten Parameter Halbwertszeit?
• Wie bestimmen diese Parameter zusammen das Konzentrations-Zeit-Profil nach einmaliger und wiederholter Dosierung?

Key concepts

• ADME (Absorption, Distribution, Metabolismus, Exkretion)
• Bioverfügbarkeit
• Verteilungsvolumen
• Clearance
• Eliminationshalbwertszeit
• Kinetik erster Ordnung (linear) versus nullter Ordnung
• Kompartimentmodellierung
• Steady State und Akkumulation

Mechanisms

Die Pharmakokinetik behandelt den Körper als ein System, durch das sich die Arzneimittelmasse bewegt und aus dem sie entfernt wird. Clearance und Verteilungsvolumen sind die beiden primären, unabhängigen Parameter: Die Clearance drückt die Gesamtkapazität des Körpers aus, ein Medikament zu eliminieren, und ist der Parameter, der die Gesamtexposition steuert, während das Verteilungsvolumen die Menge des Medikaments im Körper mit der gemessenen Plasmakonzentration in Beziehung setzt. Die Halbwertszeit ist eine abgeleitete Größe, die von beiden abhängt – länger, wenn das Volumen groß oder die Clearance gering ist. Die Ordnung eines Prozesses (erste Ordnung, bei der die Rate proportional zur Konzentration ist, versus nullte Ordnung, bei der die Rate konstant ist) bestimmt, ob die Kinetik linear und über verschiedene Dosen hinweg vorhersagbar ist.

Clinical relevance

Pharmakokinetische Parameter liegen dem Verständnis zugrunde, wie Kliniker und Pharmakologen über die Arzneimittelexposition, die Begründung für das therapeutische Drug Monitoring und die Gründe, warum Nieren- oder Leberfunktionsstörungen die Arzneimittelverarbeitung verändern, nachdenken. Dieser Eintrag erklärt den Rahmen, auf dem ein solches Denken beruht; er beschreibt, wie die Disposition konzeptualisiert wird, und ist keine Quelle für Dosierungs- oder Behandlungsanweisungen für Einzelpersonen.

Evidence & guidelines

Der hier zusammengefasste konzeptionelle Rahmen ist in Standardlehrbüchern der klinischen Pharmakokinetik (Rowland & Tozer) und in grundlegenden Arbeiten kodifiziert, die Clearance und Halbwertszeit als die organisierenden Parameter der Arzneimitteldisposition definierten (Rowland und Kollegen, 1973; Toutain & Bousquet-Mélou, 2004). Regulatorische Bioäquivalenz- und Arzneimittelinteraktionsrahmen bauen auf denselben Parametern auf, obwohl spezifische Leitfäden auf der Themenebene behandelt werden.

History

Das konzeptionelle Vokabular der modernen Pharmakokinetik wurde in den frühen 1970er Jahren konsolidiert, als die Clearance als der zentrale Parameter artikuliert wurde, der die Dosis mit der Steady-State-Konzentration in Beziehung setzt (Rowland, Benet & Graham, 1973), und als die physiologischen Determinanten der hepatischen Clearance – Organblutfluss und intrinsische Clearance – formalisiert wurden (Wilkinson & Shand, 1975). Spätere erläuternde Arbeiten begründeten die Disziplin neu, indem sie primäre Parameter (Clearance, Volumen) von der abgeleiteten Halbwertszeit unterschieden.

Key figures

• Malcolm Rowland
• Leslie Z. Benet
• Grant R. Wilkinson
• Pierre-Louis Toutain

Seminal works

• rowland-1973
• wilkinson-shand-1975
• toutain-clearance-2004

Frequently asked questions

Was ist der Unterschied zwischen Pharmakokinetik und Pharmakodynamik?

Die Pharmakokinetik beschreibt, was der Körper mit dem Medikament macht (Absorption, Verteilung, Metabolismus, Exkretion), während die Pharmakodynamik beschreibt, was das Medikament mit dem Körper macht (die Konzentration-Wirkungs-Beziehung). Zusammen verbinden sie Dosis und Wirkung.

Welche zwei Parameter gelten in der Pharmakokinetik als die grundlegendsten?

Clearance und Verteilungsvolumen sind die beiden primären, unabhängigen Parameter. Die Clearance steuert die gesamte Arzneimittelexposition und das Verteilungsvolumen setzt die Gesamtmenge des Medikaments im Körper mit der Plasmakonzentration in Beziehung; die Halbwertszeit wird aus beiden abgeleitet.