Фармакокинетика — раздел фармакологии, изучающий закономерности всасывания, распределения, метаболизма и выделения лекарственных средств. Изучение этих закономерностей основывается на математическом моделировании данных процессов. Определение фармакокинетических характеристик новых лекарственных веществ одно из важнейших составляющих их доклинического и клинического испытания.
Фармакокинетика содействует решению проблемы эффективности и безопасности фармакотерапии путём исследования зависимости терапевтического, токсического и побочных эффектов лекарственных средств от их концентраций в месте действия или в анализируемой биологической среде (чаще всего в крови) и расчёту оптимальных режимов введения препаратов для создания и поддержания оптимальных концентраций лекарственных веществ.
Для определения микроконцентраций лекарственных веществ и продуктов их метаболизма используют хроматографию, спектральный, иммунохимический, радиоизотопный и другие методы.
Фармакокинетические процессы, происходящие в организме, делятся на следующие стадии:
Стадия всасывания.
В случаях, когда лекарственное средство вводится не в сосудистое русло, оно попадает в кровь путём всасывания. В случае, если лекарство попадает в организм в твёрдой форме, сначала происходит его растворение (высвобождение), а уже потом молекулы лекарственного вещества проникают в системный кровоток, как правило это происходит за счет диффузии из места введения, но иногда распространение может происходить с помощью активного транспорта. Лекарственные формы, которые называют пролонгированными или ретардированными, обеспечивают медленное, контролируемое поступление лекарственного вещества в организм и его биодоступность.
Распределение по органам и тканям
При попадании лекарственного вещества в организм, оно распределяется между кровью, межклеточной жидкостью и клетками тканей. Процесс распределения во многом зависит от относительного сродства молекул лекарственного вещества и биомакромолекул крови и тканей. Необходимое условие, которое должно быть выполнено для эффективного фармакологического действия лекарственного вещества — это его проникновение в ткани-мишени. Если же лекарственное вещество попадает в индифферентные ткани, это ведет к снижению действующей концентрации и может привести к нежелательным побочным эффектам, например, к канцерогенезу.
Для того, чтобы оценить количественное распределение лекарственного вещества, дозу делят на его начальную концентрацию в крови, экстраполированную к моменту введения, или используют метод статистических моментов.
В результате получают условную величину объёма распределения. Иными словами - объём жидкости, в котором нужно растворить дозу, для того, чтобы получить концентрацию, равную кажущейся начальной концентрации.
Для некоторых водорастворимых лекарственных веществ величина объёма распределения может принимать реальные значения, соответствующие объёму крови, внеклеточной жидкости или всей водной фазы организма. Для жирорастворимых лекарственных средств эти оценки могут превышать на один - два порядка реальный объём организма благодаря избирательной кумуляции лекарственного вещества жировыми и другими тканями.
Экскреция
Лекарственные вещества выводятся из организма с мочой, калом, потом, слюной, , с выдыхаемым воздухом. Выведение во многом зависит от скорости доставки лекарственного вещества в выделительный орган с кровью, а так же от активности самих выделительных систем.
Лекарственные вещества, которые растворяются водой, как правило выводятся через почки. В основе этого процесса лежит алгебраическая сумма трёх основных процессов: гломерулярной фильтрации, канальцевой секреции и реабсорбции.
Скорость фильтрации прямо пропорциональна концентрации свободного лекарственного вещества в плазме крови; канальцевая секреция реализуется насыщаемыми транспортными системами в нефроне и характерна для некоторых органических анионов, катионов и амфотерных соединений.
Реабсорбции могут подвергаться нейтральные формы лекарственных веществ. Полярные лекарственные вещества с молекулярной массой более 300 выводятся преимущественно с желчью и далее с калом: скорость выведения прямо пропорциональна потоку желчи и отношению концентраций лекарственного вещества в крови и желчи.
Остальные пути выделения имеют второстепенное значение, по той причине, что они менее интенсивны, но могут быть исследованы при изучении фармакокинетики. Для этого анализируют содержание лекарственного вещества в слюне, потому, что концентрация в слюне для многих препаратов прямо пропорциональна их концентрации в крови. Также, для оценки безопасности грудного вскармливания, исследуют концентрацию лекарственных веществ в грудном молоке.
