定義/紹介

薬物動態学（PK）は、投与した薬物の量と、体内の容易にアクセスできる部位での測定濃度の間に存在する数学的関係を記述したものです。 特にPKは、吸収、分布、代謝、排泄（頭字語ADME）のプロセスを扱い、身体が薬物に対して行うことを研究するものである。 PKの中で、定常状態は薬理学の基本的な重要性を持つ概念である。 定常状態とは、薬物濃度が治療限界内に長期間にわたり一貫して存在する動的平衡のことであり、潜在的に不定のものである。 薬物濃度が一定に保たれる濃度を定常状態と呼ぶ。

定常状態の意味とその臨床的価値は、PKのいくつかの概念を習得して初めて理解することができる。 臨床薬理学とPKの文脈では、数学的には吸収と排泄の動態は複雑なプロセスを表すが、それらは基本的なルールに従うものであり、図式化して薬物療法のさまざまな側面に容易に適用することができる

半減期またはt1/2はPKの主要概念である。 薬物を繰り返し投与すると、単位時間内に排出される薬物の量が、単位時間内に全身循環に到達する薬物の量と等しくなったときに定常状態に到達する。 その結果、半減期は定常状態に達した薬物の血漿中濃度を50％減少させるのに必要な時間を表している。 半減期は次の式で計算できます。

t 1/2 = 0,693-Vd/CL

ここでVdは定常状態での分布容積で、CLはクリアランスです。 近似値ではあるが、臨床的にはこの式はt1/2、Vd、排泄量（CL）、定常状態を関係づけており、PKの基本パラメータを表している。 Vdは、生体内に存在する薬物の総量を血漿中に存在するのと同じ濃度で含むために必要な理論的容積として定義される。 したがって、いわゆるシングルコンパートメントモデル（またはワンコンパートメントオープンモデル）は、人体がVdを持つよく攪拌された単一のコンパートメントからなることを想定して設計されており、この後者のパラメータは次の式で計算できる：

Vd = Q/

ここで、Qは体内に存在する薬剤量、薬剤の血漿濃度である。 注目すべきは、他のPKパラメータ（例えば、単位時間内の吸収、生体内変換、および血漿からの薬物の除去の速度）とは異なり、Vdは一次速度論に従わないことである。 実際、それはの化学的物理的特徴に依存しないが、によって。 しかし、Vdは見かけの体積であるから、物理的な空間ではなく、薬物が体内で均一に分布できた場合の仮想的な空間である。 薬物濃度が既知であれば、Vdは式：

Vd = D/C0

ここでDは用量、C0は時間0での濃度です。

t1/2の他の変数は、クリアランス（CL）です。 CLは、単位時間内に薬物が除去される血漿量を表し、薬物の排泄速度と血漿中の同じ濃度との関係としてよりよく定義される：

CL = 薬物排泄速度/

薬理剤の濃度は代謝と排泄によって体内で絶えず減少するが、維持量として知られる薬物の定期的投与は、体外へ排出する薬物の量と釣り合うことによって治療濃度を保つために必要である。 半減期やVdの式も単回投与時のPK式である。 複数回投与する場合、数学的アプローチはより複雑になる。 バイオアベイラビリティという概念が出てくるが、これは投与された薬物のうち全身循環に到達する割合のことで、修飾されていない薬物の投与量のことである。 静脈内投与された薬物の場合、バイオアベイラビリティは100％である。 薬物のバイオアベイラビリティ、Vd及び薬物の体内CLがわかっている場合、ローディング用量及び複数回投与後の維持量は、以下の複数回投与（又は注入速度）式により算出することができる。

MD = SSC-CL-DI/B

MDは維持量、SSCは薬物の望ましい定常状態濃度、Bは薬物の生体内利用率、DIは投与間隔

式は薬物の塩分画および維持量投与の間隔が異なる非連続注入を考慮するとより複雑になる場合がありますので注意してください。 別の多剤投与式では、注入速度k0：

K0 = CL-SSC

一次およびゼロ次速度論

注意を要する基本的側面は、多剤投与後の薬物の血漿濃度を、飽和しないメカニズムおよび飽和するメカニズムに関連して評価することである。 臨床的には、その差は顕著である。 特に、吸収・排泄系が少量投与で飽和しない場合、薬物濃度の上昇は比例する。 この場合、薬物は一次速度論に従う。 このモデルによれば、単位時間内に一定の割合の薬物が排泄され、ひいては指数関数的な速度論となる。 排泄速度は薬物濃度に正比例し、指数関数的に減衰する。

一方、吸収・排泄系が飽和している場合は、0次（または飽和）速度論がとられる。 このモデルでは、薬物の除去が一定の速度で行われるため、動態は指数関数的ではなく、最初は線形であり、もともと血漿濃度とは無関係である。 飽和後は、投与量と定常状態の血漿濃度の関係は、比例則に従わず、予測不能となる。 システムが飽和すると、確かに、投与量の増加は血漿濃度の増加に対応しなくなり、わずかな投与量の変化が血漿濃度の大きな変化を引き起こすことがある。興味深いことに、ほとんどの薬物の吸収は一次速度論に従っているが、エタノール、フェニトイン、アスピリンなどいくつかの薬物は、特に毒性濃度で飽和速度論が見られる。

蓄積

薬物の蓄積は、反復投与（投与間隔）によって起こり、体内から薬物が排除されるまでの時間に遅れが生じます。 この現象は、通常、投与間隔が半減期4回より短い場合に現れる。 蓄積の指標として、蓄積比（AR）：

AR = 1 dose/FD

ここで、FDは1回の投与間隔の後に排除された薬物の割合を示す。 注目すべきは、この式は薬物の一次速度論であり、異なる投与間隔を挿入することにより、多くの異なる投与レジメン後のARを予測できることである。 しかし、この数学的アプローチは排泄速度の推定値に大きく依存するため、その精度の低さは潜在的なバイアスとなる。