💊 Pharmacocinétique — Concentration du médicament & demi-vie

V_d (1–200 L) définit le volume apparent dans lequel le médicament se répand et diminue donc la concentration. k_e (0,01–2 h⁻¹) régit la vitesse d'élimination du médicament. Pour l'administration orale, k_a (0,1–5 h⁻¹) contrôle la vitesse d'absorption et F (5–100 %) la fraction de la dose atteignant la circulation sanguine.

Une dose orale doit d'abord être absorbée avant de pouvoir être éliminée. L'équation de Bateman combine deux exponentielles concurrentes : l'absorption (k_a) fait monter la concentration au début, tandis que l'élimination (k_e) la fait redescendre. La courbe atteint son maximum à t_max lorsque les deux taux s'équilibrent, puis décline.

C_max est la concentration plasmatique maximale atteinte, et t_max est le moment où elle se produit. L'AUC, l'aire sous la courbe concentration–temps, mesure l'exposition totale au médicament. Le simulateur trouve C_max et t_max en échantillonnant la courbe et calcule l'AUC numériquement avec la règle du trapèze.

La clairance est le volume de plasma débarrassé du médicament par unité de temps. Dans un modèle à un compartiment, elle équivaut à V_d·k_e, que le simulateur exprime en litres par heure. Une clairance plus élevée signifie que le médicament est éliminé plus rapidement et que les concentrations à l'état d'équilibre lors d'une administration répétée sont plus faibles.

Un bolus intraveineux place la totalité de la dose directement dans la circulation sanguine, si bien que l'absorption est complète et instantanée. Sa concentration démarre à un maximum de D/V_d et décroît de façon mono-exponentielle, ce qui explique pourquoi, sur une échelle logarithmique, la courbe IV est une ligne droite tandis que la courbe orale monte encore d'abord.

C'est un modèle à un compartiment fidèle aux manuels, avec absorption et élimination de premier ordre, et les paramètres prédéfinis sont globalement réalistes. Il ignore délibérément des complications telles que la distribution multi-compartimentale, la cinétique non linéaire (saturable), la liaison aux protéines et les effets spécifiques aux tissus ; c'est donc un outil pédagogique plutôt qu'un calculateur de dosage clinique.

Sur un axe y logarithmique, l'élimination de premier ordre apparaît comme une ligne droite car la concentration diminue d'une fraction constante par unité de temps. Cela rend la pente d'élimination terminale facile à lire et la demi-vie facile à estimer, c'est pourquoi les pharmacocinéticiens tracent systématiquement les données de concentration de cette manière.

La PK guide la quantité de médicament à administrer et la fréquence. La demi-vie fixe un intervalle de dosage raisonnable, V_d et la clairance renseignent les doses de charge et d'entretien, et l'AUC et le C_max se rapportent à la fois à l'efficacité et à la toxicité. Ajuster ces paramètres est central dans le dosage en cas d'insuffisance rénale, en pédiatrie et pour le suivi thérapeutique pharmacologique.