Systèmes d’équations
Un modèle pharmacocinétique décrit la concentration d’un médicament dans l’organisme. Généralement, on va suivre la concentration dans le sang, puisque c’est le moyen le plus simple de mesurer la concentration du médicament. Le cycle d’un médicament dans le corps se divise en 5 étapes principales et on le décrit par l’acronyme LADME :
- Libération ;
- Absorption ;
- Distribution ;
- Métabolisme ;
- Excrétion.
Le processus LADME suit généralement cette séquence, mais les étapes peuvent se chevaucher. En effet, il arrive souvent qu’une étape se déroule pendant que la suivante débute.
- La libération consiste au relâchement du médicament dans l’organisme. La vitesse à laquelle cela survient peut varier selon sa formulation. En effet, un médicament sous forme injectable va être prêt à entrer en action beaucoup plus rapidement que s’il est sous forme de gélules ou de capsules par exemple.
- L’absorption du médicament a lieu lorsqu’il s’est déplacé du site d’administration vers la circulation sanguine. Évidemment, un médicament sera absorbé plus rapidement s’il est injecté que s’il est administré par voie orale.
- Une fois que le médicament est absorbé, il y a distribution dans l’organisme via la circulation sanguine vers les tissus corporels afin d’y agir.
- Certains médicaments doivent au préalable être transformés, généralement par le foie, avant d’avoir un effet dans l’organisme ou encore pour être plus facilement éliminés : on parle alors du métabolisme d’un médicament.
- Par la suite, le corps transforme les molécules de médicament non utilisées à l’aide d’enzymes pour faciliter son excrétion du corps (par l’urine par exemple, dépendamment du médicament en question).
Il y a donc des différences importantes entre un médicament oral et une perfusion intraveineuse pour la modélisation d’une dose puisque certaines formulations peuvent se rendre directement dans le sang (p. ex. bolus IV) tandis que d’autres, notamment des médicaments administrés par voie orale, doivent transiter par le foie.
Les modèles pharmacocinétiques prennent en compte LADME ainsi que toutes les variations possibles pour adéquatement suivre la concentration du médicament. Bien qu’il existe toutes sortes de modèles, ce sont les modèles à 1 ou à 2 compartiments qui seront utilisés pour présenter les systèmes d’équations.
Remarque
À des fins de simplification, le cas du bolus IV ci-dessus considère une dose absorbée immédiatement dans le sang.
Par conséquent, la dose est considérée comme la condition initiale de l’équation différentielle. Les variations lors de l’administration du médicament seront vues plus loin.