Farmacocinetica (din altă greacă φάρμακον - medicină și κίνησις - mișcare) - o secțiune a farmacologiei care studiază modelele cinetice ale proceselor chimice și biologice care apar cu un medicament într-un organism animal sau uman.
Farmacocinetica nu trebuie confundată cu farmacodinamica , legată și de proprietățile farmacologice. Farmacocinetica este știința transformărilor chimice ale unui medicament în organism, în timp ce farmacodinamia este știința mecanismului de acțiune a unui medicament în organism. Cu alte cuvinte, farmacocinetica este soarta unei singure molecule de medicament (transformarea biochimică a moleculelor de medicament în organism), iar farmacodinamia este soarta organismului după acțiunea acestui medicament (mecanism de acțiune și efecte)
Principalele procese farmacocinetice: absorbție, excreție (eliminare), distribuție și metabolism .
Fundamentele farmacocineticii au fost create de oameni de știință de diferite specialități din diferite țări.
În 1913, biochimiștii L. Michaelis și M. Menten , pe baza lucrărilor timpurii ale lui Victor Henri , au propus o ecuație pentru cinetica proceselor enzimatice , care este utilizată pe scară largă în farmacocinetica modernă pentru a descrie metabolismul medicamentelor .
Fiziologii suedezi E. Widmark, D. Tandberg (1924) și T. Theorell (1937) au folosit sisteme de ecuații diferențiale în analiza diferitelor metode de administrare a medicamentelor.
Fiziologul american W. Hamilton și alții (1931) au folosit metoda momentelor statistice pentru a estima parametrii farmacocinetici din datele experimentale.
Bazele metabolismului medicamentelor au fost puse de biochimiștii englezi X. Bray, W. Thorp și C. White (1951).
Aspecte practice ale utilizării farmacocineticii pentru optimizarea farmacoterapiei au fost dezvoltate de K. Lapp în Franța (1948-1956), A. van Gemert și colab. în Danemarca (1950), E. Kruger-Timmer (1960) și, de fapt, farmacocinetică - Dost 1968) în Germania (cel din urmă este autorul termenului „farmacocinetică”).
Dezvoltarea farmacocineticii până la începutul anilor 50. Secolului 20 a fost constrânsă de lipsa unor metode foarte sensibile și selective de analiză a microconcentrațiilor de substanțe medicamentoase în medii biologice și informatizarea insuficientă a cercetării. Odată cu soluționarea acestor probleme, farmacocinetica a fost dezvoltată în continuare. În Rusia, dezvoltarea farmacocineticii a început în anii 60. și este asociat cu numele lui V. A. Filov, V. N. Solovyov și V. P. Yakovlev.
Farmacocinetica contribuie la rezolvarea problemei eficacității și siguranței farmacoterapiei prin studierea dependenței efectelor terapeutice, toxice și secundare ale medicamentelor de concentrațiile acestora la locul de acțiune sau în mediul biologic analizat (cel mai adesea în sânge) și calculând regimuri optime de administrare a medicamentelor pentru a crea și menține concentrații optime de medicamente.
Pentru a determina microconcentrațiile substanțelor medicamentoase și a produselor lor metabolice , se utilizează metode cromatografia , spectrală , imunochimică, radioizotop și alte metode.
În toate cazurile, atunci când medicamentul nu este administrat în patul vascular , acesta intră în fluxul sanguin prin absorbție; în cazul unei forme solide, dizolvarea (eliberarea) are loc mai întâi, iar apoi moleculele medicamentului intră în circulația sistemică , cel mai adesea prin difuzie simplă de la locul injectării și uneori prin transport activ. Așa-numitele forme de dozare prelungite (întârziate) asigură un aport lent și controlat al substanței medicamentoase în organism și biodisponibilitatea acestuia .
Când este ingerată, substanța medicinală de bază ( amine ) este de obicei absorbită în intestinul subțire ( formele de dozare sublinguale sunt absorbite din cavitatea bucală , rectal - din rect ), substanțele medicinale de natură neutră sau acidă încep să fie absorbite deja în stomacul .
Absorbția se caracterizează prin viteza și gradul de absorbție (așa-numita biodisponibilitate). Gradul de absorbție este cantitatea dintr-o substanță medicamentoasă (în procente sau în fracțiuni) care intră în fluxul sanguin prin diverse metode de administrare. Rata și gradul de absorbție depind de forma de dozare, precum și de alți factori. Atunci când sunt luate pe cale orală, multe substanțe medicinale aflate în procesul de absorbție sub acțiunea enzimelor hepatice (sau a acidului gastric ) sunt biotransformate în metaboliți, în urma cărora doar o parte din substanțele medicamentoase ajunge în sânge. Gradul de absorbție a medicamentului din tractul gastrointestinal scade, de regulă, atunci când medicamentul este luat după masă.
În organism, medicamentul este distribuit între sânge , fluidul intercelular și celulele țesuturilor . Distribuția depinde de afinitatea relativă a moleculelor de medicament pentru biomacromoleculele din sânge și țesut . O condiție necesară pentru implementarea acțiunii farmacologice a unei substanțe medicamentoase este pătrunderea acesteia în țesuturile țintă; dimpotrivă, pătrunderea unei substanțe medicinale în țesuturi indiferente reduce concentrația efectivă și poate duce la reacții adverse nedorite (de exemplu, la carcinogeneză ).
Pentru a cuantifica distribuția, doza unui medicament este împărțită la concentrația sa inițială în sânge ( plasmă , ser ), extrapolată la momentul administrării sau se utilizează metoda momentelor statistice. Se obține valoarea condiționată a volumului de distribuție (volumul de lichid în care trebuie dizolvată doza pentru a obține o concentrație egală cu concentrația inițială aparentă). Pentru unele medicamente solubile în apă, valoarea volumului de distribuție poate lua valori reale corespunzătoare volumului de sânge, lichid extracelular sau întreaga fază apoasă a corpului . Pentru medicamentele liposolubile , aceste estimări pot depăși volumul real al corpului cu 1-2 ordine de mărime datorită cumulării selective a substanței medicamentoase de către țesuturi adipoase și alte țesuturi.
Substanțele medicinale sunt excretate din organism fie nemodificate, fie ca produse ale transformărilor lor biochimice ( metaboliți ). În timpul metabolismului , cele mai frecvente procese sunt oxidarea , reducerea, hidroliza , precum și compușii cu reziduuri de acizi glucuronic, sulfuric , acetic , glutation. Metaboliții tind să fie mai polari și mai solubili în apă decât medicamentul de bază, astfel încât sunt excretați mai rapid în urină . Metabolismul poate avea loc spontan, dar cel mai adesea este catalizat de enzime (de exemplu, citocromi ) localizate în membranele celulare și organele celulare ale ficatului , rinichilor , plămânilor , pielii , creierului și altele; unele enzime sunt localizate în citoplasmă . Semnificația biologică a transformărilor metabolice este prepararea de medicamente liposolubile pentru excreție din organism.
Substanțele medicinale sunt excretate din organism prin urină , fecale , transpirație , saliva , lapte și aer expirat. Excreția depinde de viteza de livrare a medicamentului către organul excretor cu sânge și de activitatea sistemelor excretoare propriu-zise . Medicamentele solubile în apă sunt excretate, de regulă, prin rinichi . Acest proces este determinat de suma a trei procese principale: filtrare glomerulară (glomerulară), secreție tubulară și reabsorbție. Rata de filtrare este direct proporţională cu concentraţia plasmatică a medicamentului ; secretia tubulara este realizata prin sisteme de transport saturabile in nefron si este caracteristica unor anioni organici , cationi si compusi amfoteri; forme neutre de substanţe medicinale pot fi reabsorbite. Medicamentele polare cu o greutate moleculară mai mare de 300 sunt excretate în principal cu bilă și apoi cu fecale: rata de excreție este direct proporțională cu fluxul de bilă și raportul dintre concentrațiile medicamentului în sânge și bilă.
Căile de eliberare rămase sunt mai puțin intense, dar pot fi investigate în studiul farmacocineticii. În special, conținutul unui medicament în salivă este adesea analizat, deoarece concentrația în salivă pentru multe medicamente este proporțională cu concentrația lor în sânge, este de asemenea examinată concentrația medicamentelor în laptele matern , ceea ce este important pentru evaluarea siguranței alaptarea.