Dispozice je termín často používaný pro popis kombinovaných procesů distribuce, biotransformace a eliminace. Nejpoužívanějšími modely dispozice jsou kompartmentové modely, které se dělí na jednokompartmentové, dvoukompartmentové a vícekompartmentové modely. Kompartmentové modely lze použít k předpovědi časového průběhu koncentrací léčiva v organismu. Tyto kompartmenty mohou představovat skupinu podobných tkání nebo tekutin.
Například:
- Kompartmentem je krev.
- Dalšími významnými kompartmenty jsou tuková (tuková) tkáň, kosti, játra, ledviny a mozek.
Kinetické modely mohou být: 1) jednokompartmentový otevřený model; 2) dvoukompartmentový otevřený model; nebo 3) vícekompartmentový model.
Jednokompartmentový model
Jednokompartmentový otevřený model lze použít pro léčiva, jako jsou aminoglykosidy, která se rychle distribuují (vyrovnávají) do tkání a tekutin v těle. Jinými slovy, celé tělo se chová jako jeden jednotný kompartment. Tento model se také nazývá jednokompartmentový otevřený model, přičemž „otevřený“ znamená předpoklad, že léčivo může vstupovat do těla a opouštět ho vylučováním. Na obrázku níže je znázorněna dispozice léčiva nebo jiné látky, která se v těle distribuuje okamžitě a rovnoměrně a vylučuje se rychlostí a množstvím, které je úměrné množství, jež v těle zůstává. Tato rychlost je známá jako rychlost „prvního řádu“ a je znázorněna jako logaritmus koncentrace v krvi jako lineární funkce času (obrázek 1).
Obrázek 1. Jednokomorový otevřený model
(Zdroj obrázku: NLM)
Poločas rozpadu chemické látky, který vyplývá z jednokomorového modelu, je jednoduše doba potřebná k tomu, aby se polovina chemické látky ztratila z plazmy. Pouze několik chemických látek se ve skutečnosti řídí jednoduchým jednokompartmentovým modelem prvního řádu.
Dvoukompartmentový model
U většiny chemických látek je nutné popsat kinetiku alespoň dvoukompartmentovým modelem. Dvoukompartmentový model se používá pro léčiva, která se v těle distribuují pomalu. Tento model se také nazývá dvoukompartmentový otevřený model, přičemž „otevřený“ znamená předpoklad, že léčivo může vstupovat do těla a vystupovat z něj.
Například jednorázové (bolusové) intravenózní podání v krátkém časovém období může vést k rychlé distribuci léčiva v krvi a také ve vysoce perfundovaných (krví) orgánech, jako jsou játra a ledviny. Jednalo by se o jeden kompartment dvoukompartmentového modelu. Do ostatních částí těla by docházelo k pomalejší distribuci jako do druhého kompartmentu.
- Dvěma příklady jsou vankomycin a digoxin. Jak je znázorněno na obrázku 2, léčivo nebo jiná látka vstupuje a distribuuje se v prvním kompartmentu. Poté je distribuována do druhého kompartmentu. Koncentrace v prvním kompartmentu s časem klesá, zatímco koncentrace ve druhém kompartmentu stoupá, dosahuje vrcholu a klesá, jak se chemická látka vylučuje z těla.
Obrázek 2. Dvoukompartmentový otevřený model
(Zdroj obrázku: NLM)
Poločas rozpadu chemické látky, jejíž kinetické chování odpovídá dvoukompartmentovému modelu, se často označuje jako „biologický poločas rozpadu“. Jedná se o nejčastěji používanou míru kinetického chování xenobiotika.
Vícekompartmentový model
Často jedno- a dvoukompartmentový model nemůže dostatečně popsat kinetiku chemické látky v těle, protože může existovat několik periferních tělesných kompartmentů, do kterých může chemická látka přecházet, včetně dlouhodobého skladování. Kromě toho biotransformace a eliminace chemické látky nemusí být jednoduché procesy, ale podléhají různým rychlostem v závislosti na změnách hladin v krvi
.