Что такое фармакокинетика

Фармакокинетика — это раздел фармакологии, который изучает, что происходит с лекарственным веществом в организме с течением времени. Она описывает его всасывание, распределение, метаболизм и выведение. Эти четыре основных процесса часто объединяют международным сокращением ADME: Absorption, Distribution, Metabolism, Excretion.

Простыми словами, фармакокинетика помогает ответить на вопросы: как лекарство попадает в кровь, куда оно затем распределяется, как долго остаётся в организме, во что превращается и каким образом выводится.

Именно поэтому в инструкциях к некоторым препаратам можно встретить сведения о биодоступности, максимальной концентрации, времени её достижения, периоде полувыведения, клиренсе, связывании с белками плазмы и путях выведения. Все эти характеристики относятся к фармакокинетике.

Что означает фармакокинетика простыми словами

После применения лекарственного препарата его действующее вещество начинает своеобразное «путешествие» по организму. Если человек принимает таблетку внутрь, она сначала должна высвободить действующее вещество. Затем вещество может всосаться из желудочно-кишечного тракта в кровь, распределиться по органам и тканям, подвергнуться химическим превращениям и постепенно покинуть организм.

Условно этот процесс можно представить так:

1. Всасывание — лекарственное вещество попадает с места введения в системный кровоток.
2. Распределение — переносится кровью и распределяется между различными тканями и жидкостями организма.
3. Метаболизм — может химически преобразовываться в организме.
4. Выведение — само вещество и продукты его превращения покидают организм.

Эта схема является упрощённой. В реальности отдельные процессы могут происходить одновременно, а их значение сильно отличается у разных лекарственных веществ.

Основные этапы фармакокинетики

1. Всасывание

Всасывание, или абсорбция, — процесс поступления действующего вещества с места введения в системный кровоток.

Для таблетки, принятой внутрь, действующее вещество обычно сначала высвобождается из лекарственной формы, растворяется, проходит через стенку желудочно-кишечного тракта и только затем попадает в кровь.

На всасывание могут влиять:

• путь введения препарата;
• лекарственная форма;
• скорость высвобождения действующего вещества;
• приём пищи;
• состояние желудочно-кишечного тракта;
• физико-химические свойства вещества;
• одновременное применение других лекарств.

При внутривенном введении препарат поступает непосредственно в системный кровоток, поэтому отдельного этапа всасывания, характерного для таблеток или других внесосудистых способов применения, фактически нет.

2. Распределение

После попадания в кровь действующее вещество начинает распределяться между кровью, органами, тканями и другими средами организма.

Одни вещества преимущественно остаются в сосудистом русле, другие способны достаточно широко проникать в ткани. Некоторые лекарственные вещества хорошо проникают в определённые органы, тогда как для других существуют физиологические барьеры, ограничивающие распределение.

Большое значение имеет связывание действующего вещества с белками плазмы крови. Часть молекул может находиться в связанном состоянии, а часть — в свободном. Степень такого связывания отличается у разных препаратов и является одной из характеристик их фармакокинетики.

Для описания распределения применяется, в частности, показатель объёма распределения. Это расчётный фармакокинетический параметр, который помогает характеризовать распределение вещества между плазмой крови и тканями. Его нельзя понимать буквально как реальный объём жидкости внутри организма.

3. Метаболизм

Метаболизм, или биотрансформация, — это химическое преобразование лекарственного вещества в организме.

Важную роль в метаболизме многих препаратов играет печень, однако превращение лекарственных веществ может происходить и в других органах и тканях, включая кишечник.

В результате метаболизма образуются вещества, называемые метаболитами. Они могут:

• не обладать существенной фармакологической активностью;
• сохранять активность исходного вещества;
• обладать собственным фармакологическим действием;
• в отдельных случаях иметь значение для развития нежелательных реакций.

Поэтому утверждение, что печень просто «обезвреживает лекарство», является чрезмерным упрощением. Метаболизм представляет собой последовательность биохимических превращений, результат которых зависит от конкретного вещества.

Некоторые препараты изначально вводятся в форме, которая становится фармакологически активной после метаболического превращения. Такие соединения называют пролекарствами.

4. Выведение

Выведение, или экскреция, — удаление лекарственного вещества и его метаболитов из организма.

Для многих препаратов существенную роль играют почки и выведение с мочой. Однако это далеко не единственный возможный путь.

Лекарственные вещества и их метаболиты могут выводиться:

• почками с мочой;
• через кишечник;
• с желчью;
• через лёгкие;
• другими путями в зависимости от свойств конкретного вещества.

В профессиональной фармакологии также используется термин элиминация. Обычно он имеет более широкое значение и описывает уменьшение количества лекарственного вещества в организме вследствие его метаболизма и выведения.

Какие показатели используют в фармакокинетике

Для описания поведения препарата недостаточно просто указать, что он «всасывается и выводится». Фармакокинетику характеризуют количественными показателями.

Эти параметры взаимосвязаны, но каждый характеризует свой аспект поведения лекарственного вещества. Нельзя оценивать препарат только по одному показателю без учёта остальных свойств и клинических данных.

Что такое период полувыведения

Один из наиболее известных фармакокинетических параметров — период полувыведения, который часто обозначают как T_1/2.

Он показывает, за какое время концентрация или количество лекарственного вещества в определённой фазе его фармакокинетики уменьшается примерно наполовину.

Период полувыведения помогает специалистам оценивать, насколько быстро вещество удаляется из организма, возможность его накопления при повторном применении и другие особенности режима дозирования.

Однако период полувыведения нельзя автоматически приравнивать к продолжительности лечебного эффекта. У некоторых препаратов фармакологическое действие может сохраняться дольше или, наоборот, прекращаться раньше, чем можно было бы предположить только по концентрации вещества в крови.

Что такое клиренс

Клиренс — ещё один важный параметр фармакокинетики. Он характеризует эффективность удаления лекарственного вещества из организма или определённой биологической среды.

В зависимости от конкретного препарата значение могут иметь почечный, печёночный и другие составляющие общего клиренса.

Если способность организма выводить или метаболизировать определённое вещество изменяется, его концентрация при той же дозе теоретически тоже может измениться. Именно поэтому функции почек и печени имеют особое значение для фармакокинетики некоторых лекарственных средств.

Что такое биодоступность

Биодоступность характеризует поступление действующего вещества из лекарственной формы в системный кровоток и является одним из важных фармакокинетических понятий.

После приёма препарата внутрь далеко не всегда вся заявленная доза действующего вещества достигает системного кровотока в неизменённом виде. На результат могут влиять неполное всасывание и метаболические процессы, происходящие до попадания вещества в общий кровоток.

Биодоступность особенно важна при сравнении лекарственных форм и при проведении исследований биоэквивалентности.

Почему лекарственная форма влияет на фармакокинетику

Одно и то же действующее вещество может выпускаться в разных лекарственных формах, и особенности его поступления в организм при этом могут различаться.

Например, значение могут иметь:

• скорость распада таблетки;
• скорость растворения действующего вещества;
• наличие специальной оболочки;
• модифицированное или пролонгированное высвобождение;
• место высвобождения вещества;
• путь введения препарата.

Поэтому таблетки обычного высвобождения, кишечнорастворимые формы и препараты с пролонгированным высвобождением нельзя считать одинаковыми только потому, что в них содержится одно и то же действующее вещество и одинаковое количество миллиграммов.

Как пища может влиять на фармакокинетику

Для некоторых препаратов приём пищи способен изменять скорость или степень всасывания. В одних случаях концентрация действующего вещества после еды может изменяться существенно, в других влияние пищи минимально или клинически незначимо.

Поэтому указания «до еды», «во время еды», «после еды» или «независимо от приёма пищи» не следует самостоятельно переносить с одного препарата на другой.

Если в инструкции для конкретного лекарства указан способ применения относительно еды, следует придерживаться именно этой инструкции.

Почему фармакокинетика может различаться у разных людей

Фармакокинетические характеристики являются свойствами лекарственного вещества, но их фактические значения у разных людей могут отличаться.

На них способны влиять:

• возраст;
• масса и состав тела;
• функция почек;
• функция печени;
• состояние желудочно-кишечного тракта;
• особенности кровообращения;
• генетические особенности некоторых ферментов и транспортных систем;
• беременность;
• сопутствующие заболевания;
• одновременное применение других лекарственных препаратов.

Для некоторых лекарств эти различия практически не требуют изменения стандартной схемы применения, а для других могут иметь существенное клиническое значение. Решение об изменении дозировки принимается не по самому факту наличия заболевания или определённого возраста, а с учётом инструкции, клинической ситуации и свойств конкретного препарата.

Как другие лекарства могут изменять фармакокинетику

Лекарственное взаимодействие иногда связано именно с фармакокинетикой. Один препарат способен повлиять на всасывание, транспорт, метаболизм или выведение другого.

Например, взаимодействие может изменять активность ферментов, участвующих в метаболизме, или транспортных белков. В результате концентрация другого вещества в организме может повышаться или снижаться.

При этом далеко не каждое фармакокинетическое взаимодействие обязательно приводит к клинически значимому изменению действия препарата. Значение конкретной комбинации оценивается отдельно.

Что происходит при повторном приёме препарата

Если новую дозу лекарственного вещества принимают до того, как предыдущая полностью удалена из организма, определённое количество вещества может сохраняться к моменту следующего применения.

При регулярном приёме некоторых препаратов концентрация постепенно приближается к определённому равновесному уровню. В фармакокинетике это называют равновесной концентрацией или steady state.

Скорость достижения такого состояния зависит в том числе от периода полувыведения и особенностей конкретного вещества. Для некоторых препаратов также возможно накопление — кумуляция.

Именно поэтому самостоятельно увеличивать частоту приёма лекарства или сокращать интервалы между дозами нельзя: это может изменить экспозицию препарата и повысить риск нежелательных реакций.

Фармакокинетика и фармакодинамика — в чём разница

Фармакокинетика и фармакодинамика тесно связаны, но описывают разные стороны взаимодействия лекарства и организма.

Например, изменение концентрации лекарственного вещества в крови после приёма таблетки относится к фармакокинетике. То, каким образом это вещество взаимодействует с биологической мишенью и какой эффект вызывает, относится преимущественно к фармакодинамике.

При этом на практике эти области взаимосвязаны: для возникновения эффекта лекарственное вещество нередко должно достичь определённой концентрации в месте действия.

Фармакокинетика и фармакологическое действие — не одно и то же

Формулировки «фармакокинетика» и «фармакологическое действие» иногда воспринимаются как близкие, однако они обозначают разные характеристики препарата.

Фармакологическое действие описывает характер воздействия лекарственного вещества на организм и возникающие эффекты.

Фармакокинетика описывает движение и преобразование самого лекарственного вещества: как оно поступает в организм, распределяется, метаболизируется и удаляется.

Поэтому препарат может обладать определённым фармакологическим действием, а его фармакокинетические характеристики помогают понять, как меняется концентрация вещества во времени.

Где в инструкции искать сведения о фармакокинетике

В официальной информации о лекарственном препарате может присутствовать раздел «Фармакокинетика» или «Фармакокинетические свойства».

В зависимости от препарата там могут быть указаны:

• особенности всасывания;
• биодоступность;
• время достижения максимальной концентрации;
• максимальная концентрация;
• связывание с белками плазмы;
• объём распределения;
• пути метаболизма;
• основные метаболиты;
• пути выведения;
• клиренс;
• период полувыведения;
• особенности фармакокинетики у отдельных групп пациентов;
• влияние пищи;
• данные о некоторых лекарственных взаимодействиях.

Набор сведений различается в зависимости от конкретного препарата и объёма имеющихся исследований.

Почему фармакокинетика важна для лекарственных препаратов

Фармакокинетические исследования помогают разработчикам и специалистам понять, какая концентрация действующего вещества создаётся после введения определённой дозы и как эта концентрация изменяется со временем.

Такие сведения используются при:

• разработке лекарственного препарата;
• выборе лекарственной формы;
• исследовании различных доз;
• определении подходящих интервалов между введениями;
• оценке влияния пищи;
• изучении лекарственных взаимодействий;
• исследовании применения препарата у отдельных групп пациентов;
• оценке биоэквивалентности препаратов.

Поэтому фармакокинетика является не просто теоретическим разделом фармакологии. Она используется на разных этапах разработки, исследования и регистрации лекарственных средств.

Можно ли по фармакокинетике определить, какое лекарство лучше

Нет. Отдельные фармакокинетические показатели сами по себе не позволяют сделать вывод, что один препарат «лучше» или «сильнее» другого.

Например, более длительный период полувыведения не означает автоматически более высокую эффективность, а большая максимальная концентрация не обязательно является преимуществом.

Для оценки лекарственного препарата учитывают совокупность данных:

• фармакокинетику;
• фармакодинамику;
• эффективность;
• безопасность;
• показания;
• противопоказания;
• лекарственную форму;
• дозировку;
• результаты клинических исследований.

Поэтому сравнивать лекарства по одному параметру, найденному в инструкции, некорректно.

Кратко о главном

• Фармакокинетика изучает изменения лекарственного вещества в организме во времени.
• Основные процессы фармакокинетики — всасывание, распределение, метаболизм и выведение.
• Для описания этих процессов используются такие параметры, как Cmax, Tmax, AUC, биодоступность, объём распределения, клиренс и период полувыведения.
• Фармакокинетика зависит от свойств вещества, лекарственной формы, пути введения и ряда индивидуальных факторов.
• Работа печени и почек, возраст, пища и другие лекарственные препараты могут иметь значение для фармакокинетики некоторых средств.
• Фармакокинетика и фармакодинамика — разные понятия: первая описывает судьбу лекарства в организме, вторая — его воздействие на организм.
• Отдельный фармакокинетический показатель нельзя использовать для самостоятельного сравнения эффективности лекарств или изменения схемы лечения.

Важно: информация носит справочный характер и не предназначена для самостоятельного назначения лекарств или изменения дозировки, частоты и продолжительности их применения. Перед применением лекарственного препарата необходимо ознакомиться с официальной инструкцией. При вопросах о дозировке, взаимодействиях, заболеваниях печени или почек и других особенностях применения следует проконсультироваться с врачом или фармацевтом.