1.7 : Podstawowe zasady matematyczne farmakokinetyki: szybkość i kolejność reakcji

W farmakokinetyce szybkość i kolejność reakcji odgrywają kluczową rolę w zrozumieniu, w jaki sposób organizm przetwarza leki i pomagają nam zrozumieć wchłanianie, dystrybucję, metabolizm i eliminację leków. Krytycznym pojęciem w farmakokinetyce jest stała szybkości, która określa szybkość reakcji. Dostarcza cennych informacji o kinetyce eliminacji leku. Stała szybkości pozwala nam określić szybkość, z jaką leki są eliminowane z organizmu.

Reakcje farmakokinetyczne można podzielić na dwa typy: reakcje zerowego rzędu i reakcje pierwszego rzędu. Reakcje zerowego rzędu występują, gdy eliminacja leku pozostaje stała, niezależnie od stężenia leku. Metabolizm alkoholu jest przykładem reakcji zerowego rzędu. Szybkość eliminacji pozostaje stała, a znak ujemny wskazuje na zmniejszające się stężenie leku. Eliminacja leku w reakcjach pierwszego rzędu zależy przede wszystkim od stężenia leku. Szybkość eliminacji zmienia się wraz z czasem i stężeniem. Większość leków, takich jak epinefryna i ibuprofen, podlega kinetyce pierwszego rzędu podczas eliminacji z organizmu. W kinetyce pierwszego rzędu szybkość eliminacji leku jest wprost proporcjonalna do stężenia leku w organizmie. Wraz ze spadkiem stężenia zmniejsza się również szybkość eliminacji. Rozróżnienie reakcji zerowego i pierwszego rzędu jest krytyczne, ponieważ ich szybkości eliminacji są różne. Szybkość pozostaje stała w reakcjach zerowego rzędu, podczas gdy w reakcjach pierwszego rzędu szybkość zmniejsza się wraz ze spadkiem stężenia leku.

A by określić kolejność reakcji, można użyć metody graficznej. Możemy analizować nachylenie powstałej linii, kreśląc naturalny logarytm stężenia leku w funkcji czasu. Nachylenie daje wgląd w kolejność operacji. To graficzne określenie pomaga nam zrozumieć kinetykę eliminacji leku i ustalić odpowiednie schematy dawkowania.

Szybkość i kolejność reakcji w farmakokinetyce to podstawowe zasady matematyczne, które umożliwiają ustalenie odpowiednich schematów dawkowania i przewidywanie stężeń leku w czasie.