2022/8/16 上午 12:00:00 293 次瀏覽

藥吃下肚子後在身體裡會發生什麼事?淺談藥物動力學的基本概念

文章出處:食藥署

撰文/台灣年輕藥師協會

你可曾想過藥吃下肚子之後,到底會發生什麼事嗎?又或者你知道為什麼有些藥一天只要吃一次,有些則需要吃到三次呢?這些問題表面上看似沒什麼關聯性,但在現代藥學的領域裡,全部都可以由藥物動力學來解釋。

 

什麼是藥物動力學?

藥物動力學(pharmacokinetics;PK)主要是探討藥品在生物體內動態的變化,包含:吸收(absorption)、分布(distribution)、代謝(metabolism)、排除(excretion)的過程,簡稱為ADME,透過這四個機制我們可以知曉藥品自投予人體至排除體外之間發生了什麼事情。這些資訊會大幅地影響我們在臨床上如何使用藥品,預測效果或毒性。

 

吸收

吸收是指給予藥品之後,藥品進入血液循環的過程。給藥途徑有很多種,例如:靜脈注射、口服、外用等等。而藥品經由不同的途徑進入人體時,在過程中會遇到不同的阻礙,使得藥品吸收的比例以及所需時間會有所不同。

 

一般而言,我們會使用「生體可用率(bioavailability;BA)」來描述藥品的吸收程度,依定義,若藥品是透過靜脈注射打進血管中,此時藥品的生體可用率為100%,也就是所有的藥品都完全吸收進入人體。然而,許多口服藥品的生體可用率都不到100%,以口服方式將藥品配水吞服後,藥品先經崩散成較小顆粒後,其藥品分子進入胃、腸、肝臟到全身血液循環的過程中,藥品的損耗情形稱為首渡效應(first-pass effect),而逃過首渡效應進到全身血液循環可被人體利用的藥量,才是口服藥品的生體可用率。舉例來說,若口服藥品只有70 % 被胃腸吸收,吸收到胃腸的有60%沒被破壞而進入肝臟,最後通過肝臟進到全身血液循環的有5 0%,那麼這個藥品的口服生體可用率是21 %(70%×60 %×50 %)。

 

了解藥品生體可用率的資訊,在臨床上,可以讓醫藥人員計算藥品需要使用多少劑量,才能達到治療效果,又或者病人從注射藥品轉換為口服藥品時,如何調整才能使劑量相等。

 

分布

在藥品吸收進人體之後,藥品分子將隨著血液循環運送到全身各處,但並非所有器官都能夠取得同樣份量的藥品。有的器官含有較大量的脂肪或油性物質,有的器官則相對含水量較多,因此藥品分子是親水性還是親油性,將會影響藥品在不同器官的分布狀況。另一方面,藥品分子也有分大小,有些藥品分子太大,就很難穿過細胞間隙,擴散到器官組織當中,而分子較小的藥品則相對容易分布到全身。

 

當我們要整體描述一個藥品分布在體內的整體狀況時,我們會使用分布體積(volume of distribution;VD)表示,分布體積是透過推論而得的一項數值,定義上是將藥品的劑量除以藥品的最大血中濃度。當一個藥品的分布體積越大,代表藥品脂溶性高,容易穿過細胞膜而進入身體各組織,而分布體積較小的藥品則表示藥品與血中蛋白的親和力較大,主要分布侷限在特定區域,如:血液中。

 

當我們知道一個藥品的分布體積之後,我們可以推論這種藥品在不同組織的治療效果。舉例而言,如果有一種藥品分布體積為0.5-0.7 L/kg,則我們可以推論這個藥品大致上會分布在血液當中,對於深層的組織如骨頭或脂肪的穿透力不佳。在臨床上選擇藥品時,有時也可以看治療的目標器官中,脂肪或水分的比例狀況,藉此來考慮要挑選使用哪種藥品。

 

代謝

從藥品進入人體開始,藥品分子會在體內遭遇到各式各樣的酵素,最有名的當屬細胞色素P450系統(cytochrome P450,簡稱CYP450)。 CYP450酵素參與了許多藥品的代謝,有些藥品需要經過代謝才能產生藥效,有些藥品則是代謝之後會失去藥效。有時若同時使用多種藥品,藥品還可能會彼此競爭同一種CYP450酵素,因而影響藥品代謝的速度或效果。

 

不過,藥品在經過代謝之後,經常與原本的性質差異很大,因此藥品的代謝有時也可以視為藥品的排除,在藥物動力學的實務討論上,代謝經常與排除同時並列,或甚至只討論排除。

 

排除

人體有兩大排除藥品的器官,肝臟與腎臟。肝臟具有複雜的酵素系統將藥品代謝後排除,而腎臟則是直接將藥品或其代謝物排入尿液中。除了肝腎之外,人體還有其他的路徑可以將藥品代謝與排除,例如腸道排除或汗液排除。

 

在討論藥品排除的時候,我們常使用半衰期來描述藥品排除的速度,半衰期指的是藥品在體內的濃度降低一半所需要的時間。不同的藥品會有不同的半衰期,而藥品的半衰期會影響到其需要多久服用一次,一般的作法會讓藥品配合半衰期來服用,藉此維持體內的藥品濃度。舉例來說,如果藥品的半衰期是4-6個小時的話,那就大概需要每6個小時服用一次。

 

半衰期除了受到肝腎功能的影響之外,也會受到藥品分布的影響,一般而言,藥品分布體積越大則半衰期越長,我們可以想像當藥品分布到身體的深處時,要排除它們將會需要更多時間。

 

療效監測(therapeutic drug monitorTDM

隨著藥物動力學在二十世紀的蓬勃發展,學者們開始建立起藥品在體內的濃度預測模型。藉由濃度預測模型,醫療人員能夠透過抽血等手段來測量一個人體內的藥品濃度,並藉藥物動力學的知識、病人的身高體重與肝腎功能等參數,預測藥品在病人體內的分布體積與半衰期等數值,設計出最佳的給藥途徑,給藥次數及治療劑量,使藥品的副作用減至最低,而療效達到最高。準確預估藥品在病人體內的狀況即為療效監測,這對於某些治療區間狹窄的藥品尤其重要,因為這類藥的血中濃度太高時可能產生副作用,濃度太低又效果不好,為了確保藥品能夠在最佳的治療區間,又不至於因為藥品濃度過高造成副作用,療效監測是一項非常重要的服務。

 

結論

藥物動力學影響了臨床上用藥的許多面相,舉凡用藥的劑量、頻率、途徑、效果、不良反應都與藥物動力學相關,若能對藥物動力學有著基本的知識,可用來檢視許多網路上的用藥謠言,讓自己的健康識能更上一層樓喔!

 

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