1.7 : Grundlegende mathematische Prinzipien der Pharmakokinetik: Reaktionsgeschwindigkeit und Reaktionsordnung

In der Pharmakokinetik spielen die Geschwindigkeit und die Reihenfolge von Reaktionen eine entscheidende Rolle beim Verständnis, wie der Körper Arzneimittel verarbeitet, und helfen uns, die Aufnahme, Verteilung, den Stoffwechsel und die Ausscheidung von Arzneimitteln zu verstehen. Ein entscheidendes Konzept in der Pharmakokinetik ist die Geschwindigkeitskonstante, die die Geschwindigkeit einer Reaktion quantifiziert. Sie liefert wertvolle Informationen über die Kinetik der Arzneimittelausscheidung. Die Geschwindigkeitskonstante ermöglicht es uns, die Geschwindigkeit zu bestimmen, mit der Arzneimittel aus dem Körper ausgeschieden werden.

Pharmakokinetische Reaktionen können in zwei Arten eingeteilt werden: Reaktionen nullter Ordnung und Reaktionen erster Ordnung. Reaktionen nullter Ordnung treten auf, wenn die Arzneimittelausscheidung unabhängig von der Arzneimittelkonzentration konstant bleibt. Der Alkoholstoffwechsel ist ein Beispiel für eine Reaktion nullter Ordnung. Die Ausscheidungsrate bleibt konstant und das negative Vorzeichen zeigt eine abnehmende Arzneimittelkonzentration an. Die Arzneimittelausscheidung bei Reaktionen erster Ordnung hängt vor allem von der Arzneimittelkonzentration ab. Die Ausscheidungsrate ändert sich mit der Zeit und der Konzentration. Die meisten Arzneimittel, wie z. B. Adrenalin und Ibuprofen, folgen bei ihrer Ausscheidung aus dem Körper einer Kinetik erster Ordnung. Bei der Kinetik erster Ordnung ist die Arzneimittelausscheidungsrate direkt proportional zur Arzneimittelkonzentration im Körper. Mit abnehmender Konzentration sinkt auch die Ausscheidungsrate. Die Unterscheidung zwischen Reaktionen nullter und erster Ordnung ist entscheidend, da ihre Ausscheidungsraten unterschiedlich sind. Bei Reaktionen nullter Ordnung bleibt die Rate konstant, während sie bei Reaktionen erster Ordnung mit abnehmender Arzneimittelkonzentration sinkt.

Die Reihenfolge einer Reaktion kann mit einer grafischen Methode bestimmt werden. Die Steigung der resultierenden Linie wird analysiert, indem der natürliche Logarithmus der Arzneimittelkonzentration gegen die Zeit aufgetragen wird. Die Steigung gibt Aufschluss über die Reihenfolge der Vorgänge. Diese grafische Bestimmung hilft,, die Kinetik der Arzneimitteleliminierung zu verstehen und geeignete Dosierungsschemata festzulegen.

Die Geschwindigkeit und Reihenfolge der Reaktionen in der Pharmakokinetik sind grundlegende mathematische Prinzipien, die es uns ermöglichen, geeignete Dosierungsschemata festzulegen und Arzneimittelkonzentrationen im Zeitverlauf vorherzusagen.