Disposition er et begreb, der ofte bruges til at beskrive de kombinerede processer for distribution, biotransformation og eliminering. De mest anvendte disponeringsmodeller er kompartmentmodeller, som er kategoriseret som et-kompartment-, to-kompartment- og multikompartmentmodeller. Kompartmentmodeller kan anvendes til at forudsige tidsforløbet af lægemiddelkoncentrationer i kroppen. Disse kompartmenter kan repræsentere en gruppe af lignende væv eller væsker.
For eksempel:
- Blod er et kompartment.
- Fedtvæv (fedtvæv), knogler, lever, nyrer og hjerne er andre vigtige kompartmenter.
Kinetiske modeller kan være 1) en åben model med ét rum, 2) en åben model med to rum eller 3) en model med flere rum.
En åben model med ét rum
En åben model med ét rum kan anvendes til lægemidler som aminoglykosider, der hurtigt fordeler sig (equilibreres) til væv og væsker i kroppen. Med andre ord fungerer hele kroppen som ét ensartet rum. Denne model kaldes også en åben model med ét rum, hvor “åben” er en antagelse om, at stoffet kan komme ind i og ud af kroppen via udskillelse. Figuren nedenfor viser disponeringen af et lægemiddel eller et andet stof, der fordeler sig øjeblikkeligt og jævnt i kroppen og udskilles med en hastighed og mængde, der er proportional med den mængde, der er tilbage i kroppen. Dette er kendt som en “første ordens” hastighed og er repræsenteret som logaritmen af koncentrationen i blodet som en lineær funktion af tiden (figur 1).
Figur 1. Åben model med et enkelt rum
(Billedkilde: NLM)
Den halveringstid for kemikaliet, der følger en model med et enkelt rum, er simpelthen den tid, det tager for halvdelen af kemikaliet at gå tabt fra plasmaet. Kun få kemikalier følger faktisk den simple, første ordens, et-kompartment-model.
To-kompartment-model
For de fleste kemikalier er det nødvendigt at beskrive kinetikken i form af mindst en to-kompartment-model. En tokammermodel anvendes til lægemidler, der fordeler sig langsomt i kroppen. Denne model kaldes også en åben tokammermodel, hvor “åben” er en antagelse om, at lægemidlet kan komme ind i og ud af kroppen.
For eksempel kan en engangsindgift (bolus) intravenøs indgift over en kort periode føre til, at et lægemiddel fordeler sig hurtigt i blodet og også til stærkt perfunderede (af blod) organer som lever og nyrer. Dette ville være et af rummene i modellen med to rum. Der ville være en langsommere fordeling til andre dele af kroppen som det andet kompartment.
- To eksempler er vancomycin og digoxin. Som vist i figur 2 kommer lægemidlet eller et andet stof ind i og fordeler sig i det første rum. Derefter fordeles det til et andet rum. Koncentrationen i det første kompartment falder med tiden, mens koncentrationen i det andet kompartment stiger, topper og falder, efterhånden som det kemiske stof elimineres fra kroppen.
Figur 2. Åben tokammermodel
(Billedkilde: NLM)
En halveringstid for et kemikalie, hvis kinetiske adfærd passer til en tokammermodel, betegnes ofte som “biologisk halveringstid”. Dette er det mest almindeligt anvendte mål for den kinetiske adfærd for et xenobiotikum.
Multiple Compartment Model
Fragtvist kan en- og tokammermodellerne ikke beskrive kinetikken for et kemikalie i kroppen tilstrækkeligt, da der kan være flere perifere kropskompartmenter, som kemikaliet kan gå til, herunder langtidsopbevaring. Desuden er biotransformation og eliminering af et kemikalie måske ikke enkle processer, men underlagt forskellige hastigheder, efterhånden som blodniveauerne ændrer sig.