Dystrybucja leków w organizmie 

 

Po wniknięciu do krwioobiegu podany lek w ciągu minuty jest rozpro-

wadzany w całej objętości osocza. Jednak większość leków ulega w 

mniejszym lub większym stopniu związaniu z białkami osocza (frakcja 

leku związanego z białkami może przekraczać nawet 99%!). 

 

Lek związany z białkami osocza jest nieaktywny farmakolo-

gicznie !! 

 

Najważniejszym białkiem wiążącym leki są albuminy łączące się z wie-

loma lekami o charakterze słabych kwasów (np. warfaryna, NLPZ, sul-

fonamidy) oraz mniejszą liczbą leków będących słabymi zasadami (np. 

TLPD, chlorpromazyna).  

Nieliczne leki wiążą się z innymi frakcjami białek osocza, takimi jak: α

1

-

globuliny (steroidy, wit. B

12

), α

2

-globuliny (miedź), β-globuliny (żelazo). 

 

Stopień wiązania leku z białkami zależy od trzech czynników: 

• 

powinowactwa leku do miejsc wiążących 

• 

stężenia wolnego leku 

• 

stężenia białek wiążących (w stanach hipoalbuminemii może wzro-

snąć odsetek frakcji wolnej leku) 

 

• 

stężenie albuminy w osoczu wynosi prawidłowo ok. 0,6 nmol/l  

• 

każda cząsteczka albuminy posiada dwa miejsca wiążące; pojem-

ność wiążąca osocza wynosi więc 1,2 nmol/l 

• 

dla większości leków całkowite stężenie terapeutyczne jest mniejsze 

od 1,2 nmol/l, więc nie dochodzi do wysycenia miejsc wiążących 

• 

w takich warunkach frakcja procentowa leku związanego z białkami 

jest stała, niezależnie od całkowitego stężenia leku w osoczu (np. 

ampicylina jest związana z białkami osocza w 10%) 

 

1

Niektóre leki (np. tolbutamid, sulfonamidy) działają jednak dopiero w 

stężeniach, przy których ich stopień związania z białkami jest bliski sta-

nowi wysycenia. W takich warunkach przyjęcie kolejnej dawki leku, któ-

ra nie może związać się z już wysyconym białkiem, może zwiększyć nie-

proporcjonalnie jego frakcję wolną. Może to prowadzić do wystąpienia 

niespodziewanych efektów. Taka sytuacja dotyczy np. fenylbutazonu: 

 

100 

50 

200

400

800 

600

Całkowite stężenie  

fenylbutazonu (µmol/l) 

0

200

400

Wolny

Związany

600

800

 

St

ęż

enie zwi

ązane

go fenylbutazonu (µmol/l) 

 

St

ęż

enie wolnego fenylbutaz

onu (µmol/l) 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(za: Rang 2000, „Pharmacology”, Churchil Livingstone, Edinburgh) 

 

Niektóre leki mogą wypierać inne z miejsca wiązania z albuminami. Do-

tyczy to leków w dużym stopniu wiążących się z białkami (np. sulfona-

midy). Prowadzić to może do licznych efektów niepożądanych.  

 

Przykłady:  

• 

wypieranie u noworodków bilirubiny związanej z albuminami przez 

sulfonamidy lub salicylany Æ uszkodzenie mózgu (kernicterus) 

• 

wypieranie przez sulfonamidy związanego z białkami leku przeciw-
cukrzycowego tolbutamidu Æ wstrząs hipoglikemiczny 

 

2

Teoria kompartmentowa dystrybucji 

 

Kompartmentem nazywamy przestrzeń organizmu, w której lek ulega 

równomiernemu rozmieszczeniu. Woda zawarta w ustroju dzieli się na 

cztery główne kompartmenty: 

 

Tk. tłuszczowa ~ 20% 

Woda

osocza 

~ 5%

Woda  

międzykomórkowa 

~ 2% 

Wolne cząsteczki leków 

Związane cząsteczki leków 

B

B

B

B

B

B

B

B

B

B

B 

B 

B 

B 

Woda wewnątrzkomórkowa 

~ 35%

Woda śródmiąższowa 

~ 16%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(za: Rang 2000, „Pharmacology”, Churchil Livingstone, Edinburgh) 

 

Całkowita zawartość wody w organizmie waha się od 50-70% masy cia-

ła, a jej frakcje kształtują się następująco: 

1. Kompartment centralny (4,5% masy ciała) – woda osocza  

2. Kompartment  wewnątrzkomórkowy (30-40%) – zawartość płynna 

wszystkich komórek organizmu 

3. Kompartment zewnątrzkomórkowy (16%) – woda śródmiąższowa 

4. Kompartment  międzykomórkowy (2,5%) – płyn mózgowo-

rdzeniowy, śródoczny, otrzewnowy, opłucnowy, stawowy itp. 

Leki dobrze rozpuszczalne w tłuszczach rozmieszczają się również w ob-

rębie tkanki tłuszczowej (15-20% masy ciała) a także w innych boga-

tych w lipidy tkankach jak OUN, wątroba, nerki. 

 

Stan równowagi w dystrybucji pomiędzy kompartmentami ustala się dla 

każdego leku w zależności od: 

• 

współczynnika podziału olej/woda 

• 

pH kompartmentu i pK

a

 leku 

• 

przepuszczalności barier tkankowych 

• 

wiązania leku z białkami w obrębie kompartmentu 

 

3

Objętość dystrybucji 

 

Objętość dystrybucji (V

d

) jest to objętość płynu potrzebna do pomiesz-

czenia całkowitej ilości leku (D) w organizmie, w stężeniu równym te-

mu, które obserwuje się w osoczu (C

p

). 

 

V

d

= D

C

p

 

 

 

Wyobraźmy sobie 3 hipotetyczne substancje podawane donaczyniowo 

w ilości D = 20 nmol. Mierząc po pewnym czasie stężenie leku w osoczu 

można otrzymać różne wyniki: 

 

 

A 

A 

Kompartment pozanaczyniowy

Osocze  

Tkanka tłuszczowa

A

A 

A

A

A

A

A

A

A

A 

A 

A

A

A

A 

A 

A 

A 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Lek A rozmieścił się równomiernie w całej wodzie organizmu.  

• 

zmierzone stężenie w osoczu C

p

 = 0,5 nmol/l  

• 

objętość dystrybucji V

d

 = 20/0,5 = 40 l 

 

4

 

Tkanka tłuszczowa

Kompartment pozanaczyniowy

B

B 

B 

B 

B

B   

B

B   B 

B 

B B 

B 

B 

B 

B 

B 

B 

Osocze  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Lek B silnie wiąże się z białkami osocza, więc prawie w całości pozostał 

w kompartmencie centralnym: 

• 

zmierzone stężenie w osoczu C

p

 = 5 nmol/l 

• 

objętość dystrybucji V

d

 = 20/5 = 4 l 

 

 

Kompartment pozanaczyniowy

Osocze  

C 

C 

C 

C 

C

C 

C 

C 

C C 

C 

C 

C 

C 

C 

C 

Tkanka tłuszczowa

C 

C 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Lek C przeszedł prawie w całości do tkanek bogatych w lipidy 

• 

zmierzone stężenie w osoczu C

p

 = 0,1 nmol/l 

• 

objętość dystrybucji V

d

 = 20/0,1 = 200 l 

 

Wyliczona na podstawie stężenia leku w osoczu objętość dystrybucji 

prawie nigdy nie odpowiada rzeczywistej objętości ciała, w jakiej roz-

mieszczony jest lek (dlatego zwana jest pozorną objętością dystrybucji). 

Jeśli lek jest silnie wiązany w tkankach obwodowych jego stężenie w 

osoczu może być tak niskie, że wyliczona objętość dystrybucji może 

wielokrotnie przekraczać objętość ciała (np. 20 000 l). 

 

5

Ponieważ każdy człowiek ma inną objętość ciała, zamiast objętości dys-

trybucji używa się pojęcia współczynnika dystrybucji, który określa uła-

mek pozornej objętości ciała, do której lek „dociera”. Wylicza się go 

dzieląc objętość dystrybucji przez masę ciała.  

 

W takim ujęciu objętość: 

• 

całego 

ustroju 

   = 

1 

• 

całkowitej wody w ustroju 

= 0,55 

• 

płynu zewnątrzkomórkowego = 0,2 

• 

osocza 

    = 

0,05 

 

Na podstawie współczynnika dystrybucji można w przybliżeniu (ale nie z 

całą pewnością) określić jak rozmieszczony jest w tkankach lek. I tak: 

 

V

d

 ~ 0,05 l/kg  

–  leki  pozostające w kompartmencie osoczowym 

(z powodu np. dużej m.cz. albo silnego wiązania 

z białkami osocza) – heparyna 

 

Vd ~ 0,2 l/kg 

– leki pozostające w kompartmencie pozakomór-

kowym (np. leki słabo rozpuszczalne w tłuszczach 

co uniemożliwia przenikanie przez błony komór-

kowe) – gentamycyna, karbenicylina 

 

Vd ~ 0,55 

– leki przenikające do całej wody ustrojowej (ła-

two przechodzące przez bariery lipidowe) – feny-

toina, etanol 

 

Vd > 1 

–  leki  wiążące się poza kompartmentem osoczo-

wym (zwykle w tk. tłuszczowej) – morfina, TLPD, 

haloperidol – przy zatruciu dializa może być nie-

skuteczna ! 

 

6