Pharmakokinetik

Wechselwirkung Körper und Arzneimittel

In der Pharmakokinetik beschäftig man sich mit der Frage, wie der Körper auf die verabreichten Arzneimittel wirkt, und wie der zeitliche Zusammenhang stattfindet.

Die Pharmakokinetik ist ein wichtiger Bestandteil der Pharmakologie. Sie ist entscheidend für eine optimale Entwicklung von Arzneimitteln.

Was genau die Pharmakokinetik ist, welche Aufgabenbereiche dazu gehören, wann und wie sie Einsatz findet und alle weiteren, wichtigen Informationen zum Thema, finden Sie nachfolgend.

Was ist Pharmakokinetik?

Der Begriff Pharmakokinetik ist ein Teilbereich der Pharmakologie. Der Begriff meint die gesamten Prozesse, die ablaufen, wenn der Körper ein Arzneimittel aufnimmt. Das Medikament wird vom Körper aufgenommen, im Körper verteilt, biochemisch abgebaut und am Ende wieder ausgeschieden.

Wichtig kann auch vor der Aufnahme des Arzneimittels die Freisetzung des Arzneistoffes aus der gegebenen Arzneiform sein. Sehr wichtig bei der Pharmakokinetik ist die Frage: Was macht der Organismus mit diesem Wirkstoff in Abhängigkeit von der Zeit? Der Gesamtprozess der Medikamentenaufnahme wird als LADME bezeichnet.

Dies bedeutet:

• Liberation: Freisetzung
• Absorption: Aufnahme des Medikaments in die Blutbahn
• Distribution: Verteilung des Medikaments im Körper
• Metabolismus: Stoffwechsel im Körper
• Excretion: Ausscheidung

In der Pharmakokinetik versucht man, den Konzentrationsverlauf des Medikaments im Körper in Abhängigkeit von der Zeit mathematisch darzustellen. Die Konzentration der Arznei zu einem bestimmten Zeitpunkt soll genau berechnet werden.

Ursprung & Entwicklung

Die Pharmakokinetik wurde 1953 von dem Kinderarzt Friedrich Hartmut Dost mitgegründet, der feststellte, dass man Dosierungen von Medikamenten nicht ohne Änderungen von Erwachsenen auf Kinder herunterrechnen kann. Kinder müssen eine eigene Dosierung erhalten, da auch ihr Körper anders aufgebaut ist und anders reagiert.

Er schrieb ein Lehrbuch über die Pharmakokinetik, „Der Blutspiegel“, das dieses Thema für die Forschung und Praxis darstellte. Aus seinen Überlegungen entstand ein eigener Wissenschaftszweig, der heute sehr wichtig für die Entwicklung von Arzneimitteln ist.

Friedrich Vogel, ein deutscher Humangenetiker, prägte 1958 den Begriff der Pharmakokinetik. Ein Mitbegründer des Faches war auch Arno Motulsky, ein deutsch-amerikanischer Arzt und Genetiker.

Funktion, Wirkung & Ziele

Die Phasen der Pharmakokinetik werden in eine Invasionsphase (von Eindringen, Einfallen) und eine Evasionsphase (von verlassen, ausweichen) eingeteilt. Die Freisetzung, die Aufnahme und die Verteilung des Medikaments im Körper gehören zur Invasionsphase. Zur Evasionsphase gehört der Stoffwechsel im Körper und die Ausscheidung des Medikaments.Wenn ein Medikament nicht schon in gelöster Form vorliegt, muss der Wirkstoff zuerst freigesetzt werden.

Wie schnell der Wirkstoff freigesetzt werden kann, entscheidet über die Geschwindigkeit des gesamten Prozesses. Wenn der Patient starke Schmerzen hat, sollte man ihm schnell freisetzende Medikamente wie Tabletten oder Brausetabletten verabreichen. Bei Übelkeit oder Erbrechen nimmt man eher Zäpfchen, die sich etwas langsamer zersetzen.

Besondere Probleme gibt es bei der Verabreichung von modifizierten Medikamenten. Das sind Medikamente, bei denen der Wirkstoff durch die Magensäure zerstört werden könnte. Der Wirkstoff darf erst freigesetzt werden, wenn die Tablette den Magen schon passiert hat und sich im Dünndarm befinden. Dafür benötigt die Tablette eine säurefeste Schutzschicht. Bei manchen Therapien ist es wichtig, dass der Wirkstoff nach einem bestimmten Plan über eine längere Zeit freigesetzt wird. Hierzu verwendet man transdermale Pflaster oder wirkstoffhaltige Implantate.

Bei der Resorption(Aufnahme) gibt es verschiedene Mechanismen. Die Größe und die Durchblutung der Resorptionsfläche sind wichtig. Auch die Kontaktzeit von dem Medikament mit dem Körperteil spielt eine Rolle. Die Aufnahme des Medikaments geschieht vor allem über die Schleimhaut von Magen und Darm, über das Rektum und über die Haut. Narkosemittel können über die Lunge aufgenommen werden, andere Arzneimittel gelangen über die Nasenschleimhaut in den Körper.

Ablauf & Wirkungsweise

Die Durchführung und Funktionsweise der Pharmakokinetik

Die Verteilung, der Metabolismus (Stoffwechsel) und die Ausscheidung des Arzneimittels sind für die Wirkungsweise der Pharmakokinetik von Bedeutung. Wenn der Stoff des Arzneimittels in den menschlichen Blutkreislauf gelangt ist, fängt er an, sich zu verteilen. Die Verteilung hängt davon ab, wie gut sich der Stoff löst, welche chemische Struktur er besitzt, und wie er sich an Plasmaproteine und an Gewebeproteine binden kann.

Es gibt bestimmte Stoffe, die sich besonders gut im menschlichen Fettgewebe ansammeln. Außerdem ist die Stoffverteilung abhängig von der Gewebedurchblutung des einzelnen Patienten, seinem PH-Wert innerhalb des Körpers, und der Durchlässigkeit der Membranen.

Mit Metabolismus sind die biochemischen Umbauprozesse gemeint, die innerhalb des Körpers mit dem Arzneistoff ablaufen. Das Ziel dieser biochemischen Prozesse ist es, das eine möglichst gute Ausscheidung stattfinden kann.

Durch die Prozesse der Phase I nimmt die Wirkung eines Arzneistoffes normalerweise ab. Durch die Phase-II-Prozesse wird der Wirkstoff wasserlöslicher, und kann dann schneller ausgeschieden werden. Der Großteil des Stoffwechselvorgangs findet in der menschlichen Leber statt.

Interaktionen

Während der Verarbeitung der Arzneien kann es zu Interaktionen zwischen zwei unterschiedlichen Arzneien kommen. Dadurch können die Arzneien auch anders wirken als gewünscht. Auch manche Lebensmittel können die Wirkung der Arzneien beeinflussen. So kann Grapefruit–Saft den Abbau von vielen Arzneistoffen verzögern.

Wenn man ein Medikament über einen längeren Zeitraum hin einnimmt, kann es durch die Metabolisierung ebenfalls zu einer schwächeren Wirkung des Medikaments kommen.

Auch wenn die Leber selbst erkrankt ist, verändert sich der Stoffwechsel, die Medikamente wirken dann anders, und es kann zu Nebenwirkungen kommen. Zudem ist der Ausscheidungsprozess in der Pharmakokinetik wichtig.

Normalerweise erfolgt die Ausscheidung eines Arzneimittels über die Nieren und über den Urin. Ein kleinerer Teil gelangt über die Gallenflüssigkeit in den Dünndarm, und wird mit dem Stuhl ausgeschieden. Auch über die Haut, über die Schleimhäute und über die Lunge können Stoffe ausgeschieden werden.

Wenn Chemikalien über die Ausscheidung ins Wasser gelangen, wie etwa Östrogene über die Pille, kann dies auch Fische und andere Wasserlebewesen beeinflussen. Rückstände von Arzneimitteln in der Muttermilch können für das Baby ebenfalls schädlich sein.

Hilft gegen

• Falsche Dosierung von Medikamenten bei Kindern
• akute Schmerzen (Brausetabletten, Tabletten)
• Übelkeit und Erbrechen (Zäpfchen)
• Zu schnelle Freisetzung des Medikaments (transdermale Pflaster, intramuskuläre Injektionen)
• Verminderung von Nebenwirkungen (viele Medikamente bauen sich z. B. mit Grapefruit–Saft langsamer ab)
• Vergiftungen (Kenntnisse über Toxigenetik des Stoffes)

Die Pharmakokinetik kann bei vielen Krankheiten und Behandlungsmethoden hilfreich sein. Sie hat dazu geführt, dass Kinder heute besser behandelt werden können als früher, da man die Dosierung entsprechend anpassen kann. Sie hat auch viele Erkenntnisse dazu gebracht, wie man Medikamente am besten verabreicht.

Fördert & stärkt

• Zulassung von Generika (Hersteller muss Bioäquivalenz zeigen, d.h. die Vergleichbarkeit mit dem Originalpräparat)
• Herausfinden, wie hoch die Dosierung der Arzneimittel im Blut ist (und dann passende Therapie finden)
• zu verstehen, wie ein Medikament sich im Körper verteilt
• wie schnell ein Medikament sich im Körper verteilt
• Welche Teile des Medikaments werden ausgeschieden
• Entwicklung von Schutzschicht für Tabletten für bessere Verträglichkeit

Diagnose & Untersuchung

Diagnostik & Untersuchungsmethoden in der Pharmakokinetik

Der behandelnde Arzt sollte feststellen, ob das Arzneimittel, das verabreicht wird, schnell wirken soll.
Wenn der Patient unter akuten Schmerzen leidet, sollte er ein Mittel erhalten, das schnell wirksam ist, wie etwa Tabletten oder Brausetabletten.

Falls der Arzt beim Patienten Übelkeit oder Erbrechen feststellt, ist es effektiver, Zäpfchen zu verschreiben, die den Wirkstoff langsamer freisetzen.

Es ist auch möglich, dass der Patient eine Arznei benötigt, bei der der Arzneistoff verlangsamt aufgenommen wird. Hierzu kann man sogenannte Retardtabletten verschreiben, bei denen der Wirkstoff verzögert freigesetzt wird.

Verschiedene pharmakokinetische Anwendungen:

• Akute Schmerzen (Tabletten, Brausetabletten)
• Übelkeit, Erbrechen (Zäpfchen)
• Verzögerte Aufnahme (Retardtabletten)

Wer behandelt?

Die Pharmakokinetik ist ein Teilgebiet der Pharmakologie. Sie findet Eingang in die Forschung der Pharmazeuten, und hilft bei der Entwicklung von Medikamenten. Auch ein Allgemeinmediziner sollte sich in der Pharmakokinetik auskennen, wenn er seinen Pateinten das passende Medikament in der richtigen Dosierung verordnet.

Risiken & Nebenwirkungen

• Risiko bei Freisetzung des Arzneistoffes
• kann der Darm Medikamente aufnehmen
• Ablage von Fremdstoffen im Fettgewebe

Jede Phase bei der Aufnahme der Medikamente beinhaltet auch Risiken. Wenn das Medikament freigesetzt wird, entscheidet sich, wie stark seine Wirkung ist. Die Pharmazie muss die Kapseln und Medikamente so gestalten, dass sie zum richtigen Zeitpunkt im Körper die passende Wirkung haben. In der pharmazeutischen Forschung muss man auch darauf achten, dass sich nicht zu viele Stoffe im Körper anreichern und etwa im Fettgewebe des Menschen auf Dauer gespeichert werden, und so Schäden anrichten können.

Wechselwirkungen

Wechselwirkungen und Gegenanzeigen

Auch beim Stoffwechsel gibt es Risiken. Die Medikamente können auch andere Wirkungen auf den Organismus und auf einzelne Organe haben. Bei den Arzneimitteln können bestimmte Abbauprodukte entstehen, die auch zu Nebenwirkungen führe können.

Wenn der Patient mehrere Medikamente gleichzeitig einnehmen muss, kann es zu unterschiedlichen Abläufen des Stoffwechsels nebeneinander kommen. Bei den Medikamenten, bei denen der Stoffwechselvorgang langsamer anläuft, kann sich deren Wirkung noch verstärken.

Unser Fazit zur Pharmakokinetik

Die Pharmakokinetik ist eine bedeutende Disziplin für die Entwicklung von Arzneimitteln. Auch für die Kinderheilkunde ist diese Methode von Bedeutung. Mit dem Wissen der Pharmakokinetik ist es dem Arzt möglich, die passende Medikamentenform (wie Tabletten, Sprays) etc. für verschiedene Erkrankungen zu finden. Dies ist wichtig für die Heilungsmöglichkeiten des Patienten. Daher ist die Pharmakokinetik aus der Pharmakologie und aus der Medizin nicht mehr wegzudenken.