老年人药代动力学及药效学改变
老年药物代谢动力学简称老年药动学,是研究老年机体对药物处置的科学,即研究药物在老年人体内吸收、分布、代谢(生物转化)和排泄过程及药物浓度随时间变化规律的科学。药物的吸收、分布、代谢和排泄直接影响着组织中的药物浓度和维持有效药物浓度的持续时间,而组织中药物的浓度决定着药物作用的强弱,与药物的疗效和毒性有密切的关系。因此,临床用药时要了解药物在老年人体内过程的特点,以便更好发挥药物疗效和减少不良反应。
老年人随着年龄的逐渐增大,组织和器官的活力都会逐渐衰退,各个组织、系统也都会出现功能下降的现象,如血液循环系统功能下降,肝肾功能减弱等。这些变化致使药物在体内吸收、分布、代谢、排泄等过程与青年人不同。由于各器官功能的减退,血浆电解质易发生紊乱,而对药物耐受性降低,使药物在老年人体内停留时间延长,血液中药物浓度升高,药物作用发生变化,易出现毒副反应。
因此,老年药动学改变的特点,总的来说是药物的主动转运吸收减少,药物代谢能力减弱,药物排泄功能降低,药物消除半衰期延长、血药浓度增高。了解老年人药物的药物代谢特点,对老年人治疗药物的用量控制和剂量调整具有非常重要的临床意义。
(一)药物吸收
药物吸收是指药物经给药部位进入血液循环的过程。药物进入血液循环必须通过胃肠细胞膜后方被吸收,其方式有四种,即被动扩散、主动转运、胞饮作用和由小孔滤入,其中最重要的是被动扩散。口服给药经胃肠道的吸收大多属于被动转运吸收,即药物分子从高浓度向低浓度扩散。被动转运吸收不需要载体和酶,也不消耗能量,其转运速度与膜两侧的浓度差成正比,当两侧药物浓度相等时,扩散就停止。水溶性小分子药物通过细胞膜上的孔道扩散,脂溶性药物(如有机酸:乙酰水杨酸、对乙酰氨基酚、磺胺甲唑)经过细胞膜的类脂质层扩散,都属于被动转运。只有少数药物属主动转运吸收,即药物分子由低浓度向高浓度一侧转运(逆浓度梯度移行)。这个过程需要载体和酶的参与,并且消耗能量;钠、钾、钙离子、氨基酸、维生素等都是以这种方式转运吸收的。
主动转运需消耗能量以形成一种可通过细胞膜的复合物,而后药物释放出来进入血液。这种具有高度特异性的吸收机制主要适用于氨基酸和维生素类的吸收过程。除了某些与天然物质非常相似的药物如甲基多巴外,药物通常不依靠这种机制吸收。主动吸收机制容易饱和或被阻断。
被动扩散是药物吸收的主要机制。它不会饱和(结构上相似的药物可通过此机制独立地转运而互不干扰)且不需消耗能量。药物经这种方式吸收,首先必须以水溶液状态靠近细胞膜,而后溶入脂性的细胞膜中,通过细胞膜后,在另一侧再次进入水相中。药物通过细胞膜的速率与其浓度梯度和脂-水分配系数成正比,脂-水分配系数愈高则吸收愈快。大多数药物为弱酸或弱碱,故同时以离子型和非离子型存在,两者的比例取决于pH,当后者等于pKa(酸性电离常数的负对数值)时,两者的比例相等。pH升高时酸性药物的电离度增高,而碱性药物则反之。药物呈离子型时,其脂溶性差,因而不能良好地穿透细胞膜,故pH显著影响药物的转运速率,这就是Brodie于1964年提出的pH分配理论的基础,可用以解释为何有些药物完全不被吸收。例如,链霉素是完全离子化的,磺胺脒是非脂溶性的,但是这一理论是大白鼠实验的结果,药物用的是溶液,这可能是为什么Brodie的结果与临床实际尚有一些矛盾的原因。酸性药物如阿司匹林、华法林或苯巴比妥在胃酸环境下处于最不解离的状态,因而最易透过细胞膜被吸收。但事实上胃内的吸收缓慢,在小肠上部近于中性的环境下吸收更好。对乙酰氨基酚在老年人的吸收速率也证实了这点。长期以来一直认为小肠上部是最主要的吸收部位,这是非常合理的,即使吸收面积随年龄增长而稍有减少,但仍然有约两个网球场的面积那样大。也正是在这一部位药物达到最高浓度,增加其浓度梯度则加速其被动扩散。
口服给药是最常用的给药途径,药物主要经胃肠黏膜吸收进入血液循环。影响胃肠道药物吸收功能的因素较多,包括胃肠道黏膜的完整性、胃肠液分泌、胃液的pH、胃排空速率、胃肠蠕动、胃肠道血流量及胃肠道局部疾病状态等,都会影响药物的吸收。
1.胃黏膜萎缩,药物经主动转运的吸收减少
随着年龄的增加,胃黏膜逐渐萎缩。70岁以上的人较39岁以下的人的胃黏膜主细胞、壁细胞、黏液颈细胞数减少1/2,组织学的检查可见有胃腺萎缩。小肠黏膜固有层结缔组织增生,淀粉样变性,肠细胞数目减少,小肠绒毛变短,小肠黏膜表面积减少,集合淋巴结减少,十二指肠憩室炎的发生率增加,结肠肌层变厚等。药物在老年人体内的吸收特点是通过主动转运吸收的药物减少,被动扩散吸收的药物受影响不大。因此,通过主动转运吸收的钙、铁、维生素B1、乳糖等的吸收明显降低,而多数小肠上段通过被动扩散吸收进入血液的药物在老年人体内的吸收无明显改变,如口服给予维生素B2、四环素、普萘洛尔(心得安)、阿司匹林、对乙酰氨基酚(扑热息痛)、地高辛等药物。
2.胃肠道蠕动减慢,药物吸收速率减慢
胃排空快慢可影响口服药物作用的开始时间、高峰期和作用强度。老年人胃的张力和运动性降低,蠕动减弱,胃排空速率减慢,药物滞留时间延长,胃肠道刺激可能增强。胃排空速率的改变影响了药物吸收的速率而不是吸收量。这种吸收速率仅对那些需要得到即时作用的药物(如镇痛剂、催眠剂或抗生素,对后者的重要性低于前两类药物)是重要的。对于长期用药而言,吸收速率并不重要,因为稳态浓度不受影响。地高辛是一个很好的例子,吸收速率随年龄增长而延缓,但吸收总量不变。70岁和40岁的人其吸收量分别为剂量的76%和84%。所以,老年人胃肠道运动的改变是影响药物吸收的重要因素。
老年人胃肠道蠕动减慢,使药物与肠道吸收表面接触时间延长,理论上可使药物吸收增加。但是,老年人胃肠黏膜多有萎缩,小肠绒毛变短,吸收面积缩小,胃肠功能减弱,药时曲线下面积(AUC)多变化不大。另外,由于老年人胃排空减慢,延迟了药物到达小肠的时间,延缓了药物的吸收速度,达峰时间延长,到达有效血药浓度的时间推迟,对于在小肠远端吸收的药物或肠溶片的影响较大。老年人由于胃肠黏膜和肌肉萎缩,胃的排空减慢,使药物进入小肠延迟。这可使某些药物如对乙酰氨基酚(扑热息痛)等的最大血药浓度降低,达到最大血药浓度的时间延迟;某些在胃内代谢的药物,如左旋多巴的有效吸收量减少。反之,可使某些主要在近端小肠吸收的药物如维生素B2的吸收量增加。此外,老年人的肠道肌张力和动力也随年龄增加而降低,可使药物在肠内停留时间延长而吸收增多。
3.胃液pH轻度升高,与酸碱度有关的药物吸收减少
随着年龄的增加,胃黏膜多有不同程度的萎缩,胃壁细胞的功能明显下降,致使胃酸的基础分泌和最大分泌量减少,胃液pH升高,女性比男性显著。70岁的老年人,胃酸分泌较青年人减少25%~35%,组胺刺激所产生的胃酸也减少,这都是由于胃黏膜发生萎缩所致。胃液pH的变化直接影响到药物的溶解和解离,弱酸性药物在碱性体液中容易解离,解离程度越高的药物吸收越差。弱酸性药物(如阿司匹林、巴比妥类和呋喃妥因)在正常胃酸情况下,多不解离,因而在胃内吸收良好;在胃酸缺乏、胃液pH升高的情况下,弱酸性药物多以解离形式存在,使这些药物的吸收减少。例如弱酸性药物巴比妥类,在酸性胃内容物中多不解离,因而在胃内吸收良好。在胃酸缺乏的情况下则解离得多,故老年人对于巴比妥类的吸收不如年轻人吸收得完全。一些碱性药物在正常胃酸情况下可以溶解,易被吸收;而在胃酸缺乏、胃液pH升高时则难以溶解,吸收率因此降低。一些遇酸不稳定的药物,如青霉素G,在老年人体内的吸收可以增加;一些在胃酸条件下易降解的药物,如左旋多巴则吸收减少。又如安定类药物,必须在胃酸中水解转化为有效代谢物去甲基安定才能发挥作用,因老年人胃酸分泌减少,胃内pH升高,使此种转化减少,血药浓度降低,药时曲线下面积减少,生物利用度降低,药效减弱。另外,胃酸减少和胃液pH升高,使药片在胃中崩解延缓,从而影响某些制剂(如四环素)的溶解和吸收。
4.胃肠血流减少,药物吸收减少
一般来说,胃肠道血管系统丰富。正常年轻人的胃接受心排血量28%的血液灌注,以保证物质的充分吸收。20~30岁以后,心排血量每年约减少1%。65岁时心排血量约降低30%,肝、胃肠血流约降低40%~50%。胃肠道血流量减少可影响药物吸收速率,如奎尼丁、氢氯噻嗪在老年人吸收可能减少。然而,老年人肝血流量减少,则使药物的首过消除效应减少,增加主要经肝脏氧化消除的药物(如普萘洛尔)的血药浓度。所以,老年人口服同样剂量的普萘洛尔,由于其肝血流量少,首过效应弱,因此普萘洛尔的消除减慢,血药浓度比青年人高。老年人服用普萘洛尔时宜相应减量,同时还要注意服用后血药浓度升高引起的不良反应。老年人脾血流减少30%~40%,脾血流减少也妨碍药物的吸收。
5.其他因素
胃肠道的肌张力及括约肌的功能随着年龄增加而降低,因为黏膜和肌肉萎缩,腹肌的伸展力减退,胃肠蠕动减慢,增加小肠转运时间,可增加吸收程度。情绪状态影响胃肠功能,老年人常有烦闷和抑郁,所以也可影响胃肠功能。
其他给药途径如肌内注射、直肠给药、静脉注射、舌下、局部给药等的药物吸收,也具有年龄相关性差异。老年人局部组织血流量减少,血液循环较差,皮下或肌内注射等的药物吸收较慢且不规则,生物利用度降低。例如利多卡因肌内注射的吸收速率受注射部位的影响,主要取决于注射部位肌肉组织的血流量。对于危重或紧急状态的患者,还是宜静脉滴注给药,既快速生效,又易控制用量。但对安全范围小的药物如地高辛,静脉注射不安全,所以很少采用静脉给药。
综上所述,影响老年人对药物吸收的因素主要有胃酸分泌减少、胃液pH升高、胃排空速度减慢、胃肠道血流量减少等。对主要经被动扩散吸收的药物来说,其吸收率受年龄的影响不大。大多数药物吸收速率或吸收量在老年人和青年人之间无显著差异。另外,由于老年人胃肠蠕动减慢,药物在胃肠中停留时间延长,药物与肠道吸收表面接触时间延长,故总的吸收量仍不减少。如阿司匹林、对乙酰氨基酚、保泰松和磺胺甲唑的吸收,老年人与中青年人相差无异。因此,被动扩散吸收的药物在老年人吸收不变。
主动转运吸收的药物,如钾、钠、铁、钙以及维生素A、B1、B6、B12、C、D等,在老年人吸收均减少。主动吸收需要消耗转运载体,这些载体在老年人中的分泌明显减少,所以主动转运的功能减弱,以上药物的吸收也随之减弱。如老年人的胃分泌维生素B12载体(内因子,一种糖蛋白)明显减少,使得维生素B12的吸收也明显减少。另外,由于老年人胆汁分泌减少,脂溶性维生素D吸收不良,加上肝肾功能减弱,对维生素D的转化能力下降,故维生素D3的形成减少;肠上皮细胞中运钙蛋白形成也减退,导致老年人钙吸收减少,血钙普遍缺乏,必须动员钙库(骨质)中的钙向血液中补充,因此,老年人先后都会出现骨质疏松,尤其是绝经后的老年妇女。
总之,老年人对于被动转运吸收的药物其吸收不变,对于主动转运吸收的药物则吸收减少。
(二)药物分布
药物的分布是指药物从血液向组织、细胞间液和细胞内转运的过程。大部分药物分布过程为被动转运,少数药物为主动转运。药物通过胃肠吸收后进入血液循环,随血液运送和分布到机体各组织器官后,与靶细胞上的受体结合而发挥药理效应,所以药物分布与药物的疗效及不良反应关系密切。药物进入全身循环之后,在体内的分布主要受药物的性质和机体内环境两方面的影响。药物的性质包括药物的理化特性(电离常数、油-水分配系数等)和蛋白结合率,机体的内环境包括体内总体液、体液的pH、血浆蛋白浓度、血流量、肌肉量、脂肪量等。凡影响器官血流、机体成分、体液pH、血浆蛋白量和组织功能的,都会影响药物在体内的分布。
药物的分布主要与以下因素密切相关:①器官和组织的血流量:血流量大的器官(如心、肝、肾)药物分布多,药物浓度高,作用增强,也易出现不良反应。②组织屏障:如血脑屏障(是指血液与脑细胞、血液与脑脊液、脑脊液与脑细胞之间的三种隔膜的总称),离子化程度较高的药物不易通过血脑屏障,而脂溶性高的药物易通过血脑屏障,在脑脊液中药物浓度较高。③药物与组织的亲和力:药物分布过程与药物在血浆或靶器官的浓度有关。亲脂性药物由于易通过细胞膜和蓄积于脂肪组织而分布广泛,极性药物由于不易通过细胞膜而局限于细胞外液中;属主动转运的药物其分布可集中于某一特定器官而形成较高的浓度,如碘与甲状腺亲和力大,故碘在甲状腺浓度较高。④药物与血浆蛋白结合量:药物与血浆蛋白结合后,分子变大,不能穿透血脑屏障进入中枢神经系统。⑤体液pH:体液pH不同(血浆为7.4,细胞外液为7.4,细胞内液为7.0),致使被动转送的药物在体内分布不均,且处于动态平衡。如改变血液pH,也相应改变药物原有的分布特点。⑥机体蛋白含量:受体、体内脂肪和液体容量等,尤其后两项随年龄的改变最明显。机体组成的改变最终导致药物表观分布容积的变化。
药物在血液中,部分以游离型迅速转运分布到机体各部位及靶区而发挥作用,大部分与血浆蛋白结合而储存,游离型与结合型药物呈动态平衡而发挥持久药效。药物与血浆蛋白的结合率是改变分布容积(Vd)和清除率(CL)的重要因素之一。老年人血浆蛋白减少,药物与血浆蛋白的结合力比青年人降低约20%,因此使游离药物增加,药理效应与毒副作用增强。所以,老年人体内环境随年龄变化而变化,药物在老年人体内的分布也随之变化。因此,药物吸收后在老年人体内的分布可能受以下几方面变化的影响。(https://www.daowen.com)
1.体内总体液减少,肌肉量减少,脂肪量增加
老年人机体组织的成分随年龄增长而变化。随着年龄的增长,功能性组织(骨骼肌、肝、肾、脑)逐渐萎缩,逐渐被其他组织(结缔组织、脂肪组织)所代替。因此,随年龄的增长,体内脂肪比例逐渐增加。脂肪组织从青年期(18~25岁)的18%(男性)和33%(女性)增加到老年期(65~85岁)的36%(男性)和45%(女性),而老年人非脂肪组织的比例则由82%降低到64%,这种情况男性比较明显。人体体液总量也随年龄增加而减少,主要表现在细胞内水分减少,细胞外水分改变不大。
我们知道,药物分布在很大程度取决于药物的化学性质(水溶性或脂溶性)。随着老年人脂肪组织占体重的比例增加,脂溶性药物在脂肪组织内的分布量增加,分布容积增大。如地西泮(安定)、利多卡因、氯氮
、硫喷妥钠、氯氮平等的表观分布容积(Vd)增大,在体内滞留时间较长。药物的分布容积增加,可减少血浆药物浓度峰值,延长t1/2,减少不良反应。而且一些脂溶性药物发生再分布,易从脑组织转入脂肪组织。而水溶性药物在老年人体内的分布容积减小,如地高辛、青霉素、苯妥英钠、阿司匹林、对乙酰氨基酚、乙醇、吗啡、普萘洛尔等,表观分布容积(Vd)减小,在血液中浓度增高,血浆清除率减少,能较长时间维持有效的血浆药物水平,同时增加药物的不良反应。
2.心功能下降,器官血流量减少
老年人心脏瓣膜变硬,左心室壁增厚,心脏收缩速度减慢,心排血量减少,各脏器血流量发生相应改变。但各器官血流量的改变并非完全一致,肾、肝血流减少比较明显,使某些药物代谢清除减慢。30岁以后肾血流量每年减少约1%,肝血流量减少约1.5%,脑血流量减少约0.4%,脑、冠状循环及骨骼肌的循环改变较小。另外,老年人血管粥样斑块形成、弹性减低、管腔狭窄,也会影响药物的分布。老年人血管内的弹力纤维减少,血管基底膜变厚,特别是动脉硬化的人,血管内脂肪酸等物质聚集,使动脉变窄,减少血流分布。不同脏器的血流量改变直接影响到药物的分布,如肌肉或皮下注射后,药物停留在局部的时间较长。血液循环和机体各部位的血流量与药物转运分布关系很大。老年人心排血量减少,一般30岁后每增1岁减少1%,65岁老年人的心排血量大约减少30%~35%。而机体各部位血流量分布变化是不均衡的,肝、肾等的血流量改变明显;大脑循环、冠状循环和骨骼肌循环的影响较小。老年人机体的这种血流量不均衡减少,致使药物在体内的分布相应受到不均衡的影响。
3.血清清蛋白减少,游离药物增加
药物进入血液循环后,不同程度地与血浆蛋白结合,其主要蛋白载体是血清清蛋白,其次是脂蛋白、α1酸性糖蛋白及某些球蛋白。药物的酸碱性影响其与不同的蛋白结合,酸性药物与清蛋白亲和力高,如阿司匹林、华法林、保泰松、青霉素和磺胺类;碱性亲脂性药更容易与α1酸性糖蛋白(AGP)和脂蛋白结合,如心得普萘洛尔、阿普洛尔、氯丙嗪、丙咪嗪和奎尼丁。老年人血浆中AGP含量比青年人增多,AGP可使普萘洛尔、利多卡因、奎尼丁、氯丙嗪、异丙吡胺、阿米替林和抗抑郁药等的游离血药浓度降低,影响药物的分布。所以使用这些药物时,应考虑老年人血液中的AGP水平。
与血浆蛋白结合后的药物,分子变大,不能通过跨膜转运到达靶组织,因此对药物的分布、药物作用效力和消除速率都有影响。与药物结合的血浆蛋白主要是清蛋白,老年人肝脏合成血浆清蛋白的能力降低,使血浆清蛋白浓度随年龄增长而降低,这种降低可因机体活动减少和伴有慢性疾病而加剧。年轻人的清蛋白量为血浆蛋白的39%,老年人为30%。当老年人营养不良,严重衰弱或患肝肾疾病时,清蛋白的生成会更少。因此,药物在老年人血浆中与清蛋白的结合率比年轻人低,没有与清蛋白结合的游离药物在血液循环中相对增加,游离药物的分布容积增大,作用增强,这就使得老年人易出现不良反应。
老年人清蛋白总量减少,使药物与蛋白的结合率下降,如苯妥英钠、哌替啶和保泰松的蛋白结合率在老年人中是降低的,而游离苯妥英钠的浓度增高,但清除率与年轻人比并没有多大改变。再如,水杨酸、保泰松和磺胺嘧啶与蛋白的结合率在老年人中也是下降的。这种蛋白结合率下降表明药物容易从结合部位被竞争剂所取代,使游离药物浓度进一步增高。蛋白结合率的改变仅对与蛋白高度结合的药物产生显著影响。假如药物仅有小部分与蛋白结合,则蛋白结合率即使有相当的改变,对药物分布也几无影响。如华法林与蛋白的结合率就很高,血浆蛋白总量稍有改变可引起血药浓度的明显变化。
4.血清清蛋白减少,不良反应发生的风险增加
Lewis等于1971年发现泼尼松的平均每日剂量、血清清蛋白浓度和药物不良反应发生率间有相关性。当血清清蛋白浓度低于25g/L时,不良反应增加1倍。低清蛋白血症使游离型泼尼松龙(泼尼松的主要代谢物)浓度增高,当血清清蛋白浓度在40g/L时,该代谢物的蛋白结合率为65%,而当清蛋白浓度为25g/L时,其结合率仅为48%。
5.合用多种药物时,不良反应发生的风险增加
老年患者常常可能同时接受多种药物治疗,血浆蛋白与药物结合的减少更为明显,因而出现药物不良反应的风险也大大增加。这是由于同时给予两种蛋白结合率高的药物时,两种药物可能与血浆蛋白的同一部位结合,产生竞争性抑制现象,使某些药物的游离血浆浓度发生改变。如有些药物能明显减少水杨酸盐、磺胺吡啶、保泰松和血浆蛋白的结合。单独给予阿司匹林时,老年人血浆中游离水杨酸盐只有30%,当用两种以上药物时,游离水杨酸盐可增加至60%。这是因为其他药物与血浆蛋白亲和力比水杨酸盐大,使水杨酸盐与血浆蛋白结合降低,游离水杨酸盐增加,表观分布容积增加,易产生胃肠道出血反应。
血浆蛋白结合率高的药物更容易受影响,使血液中的游离药物浓度明显增加,例如抗凝血药华法林。华法林与蛋白的结合率高,合用某些药物能使华法林的游离血药浓度升高而增加出血的风险。这可部分解释为什么老年患者对华法林的敏感性更高。对低蛋白血症或肾功能低下的老年人,苯妥英钠可增加神经和血液系统的不良反应,应根据年龄适当减少剂量。因此,随着同时用药种类的增多,毒性反应发生率显著增加,故老年人中药物毒性反应更多见。
一些与血浆蛋白结合率高的药物,如华法林与蛋白结合率高达99%,当老年人使用常规成人量,血中游离型药物增高,增加了出血的危险性。其他还有保泰松、磺胺嘧啶、水杨酸盐、苯妥英钠、哌替啶等也使血药浓度升高,分布容积相对增加,药效增强。同时,随年龄增长,药物与红细胞结合也减少,如哌替啶在年轻人有50%与红细胞结合,而老年人只有20%的结合,导致游离药物增多。这也是老年人血药浓度较高的原因。
(三)药物代谢
药物的生物转化俗称药物代谢,主要在肝脏进行。药物在肝脏的代谢特点比较复杂,受很多因素的影响,如营养状况、环境因素、病理状态、遗传因素、合并用药及年龄变化。成人在20~40岁时肝重约为1 200g,从50岁以后肝脏的重量开始减轻,超过71岁肝重只有约741g(减少)。老年人肝脏重量的减轻与代谢能力减弱密切相关。肝脏重量的减轻必然伴随肝细胞的减少,导致肝血流量降低。而多数口服药物经胃肠道系膜毛细血管吸收入血液后,首先经过肝微粒体酶灭活,再进入外周血液中,这一过程称为“首过效应”。老年人肝血流量比青年人减少约40%~50%,因此药物的首过效应减弱。一些首过效应大的药物(如利多卡因和普萘洛尔)的代谢减慢、半衰期延长。若按常规剂量连续给药,易导致血药浓度过高而出现毒性。
另外,药物的代谢除了受肝脏重量的影响外,还受肝脏内药物代谢酶活性和数量的影响。药物被机体吸收后,需要通过氧化、还原、水解、结合等生物转化过程,转变成无毒或低毒的形式才易于排出体外,从而可以避免药物蓄积引起的药物中毒,这一生物转化过程即为药物代谢。药物代谢可以是某些药物“灭活”和解毒的过程,也可以是某些药物活化的过程,即有些没有活性的“前药”进入人体后,经代谢产生有活性的代谢产物而发挥药效。
药物在肝脏代谢通常分成两个阶段:第一阶段是细胞色素P450酶对小分子极性药物进行氧化、还原或分解代谢,各种药物最重要的“氧化”代谢反应主要在肝脏进行。第二阶段是药物分子与葡萄糖醛酸、乙酸、硫酸相结合,形成极性更大的分子,水溶性增加,使易于从尿液排出体外,但多失去药理活性。在肝微粒体酶中,对药物进行氧化代谢的主要是混合功能氧化酶系统,所以肝脏是药物代谢的主要场所。但也有少部分药物在肝脏以外的消化道、肠系膜等部位进行代谢。
大多数动物实验资料认为,随着年龄的增加,混合功能氧化酶的功能是降低的,肝微粒体的药物氧化酶P450的数量也随年龄的增加而减少,相应的酶活性显现一定程度的降低,对诱导或抑制剂的反应也随之减弱。但是,人肝细胞样本的研究显示,各种P450酶的含量和活性并未随年龄增加而有所减少和降低。
但是,由于老年人的肝脏重量和血流量都有明显降低,其肝脏的代谢能力还是有所下降,只是其代谢能力降低不多。这主要影响高清除率的药物,如经肝灭活的地西泮,其半衰期对20岁人群为20~40h,而对80岁老人则延长4倍;而地高辛、普萘洛尔、保泰松、奎尼丁等药物的半衰期在80岁的老年患者体内只延长1倍左右。如安替比林与保泰松的半衰期,在青年人分别为12h和81h,而老年人则分别为17h和105h。再如三环类药物、利多卡因、氯甲噻唑等,老年人用量常为成年人的1/2~2/3;洋地黄获得治疗效果的剂量常为青年人的1/4。另外,有些药物的代谢不受年龄变化的影响,如劳拉西泮(氯硝安定)和奥沙西泮(去甲羟基安定),可以作为老年人较为理想的安眠药。
一般认为老年人的第二阶段生物转化过程没有太大的改变,如老年人体内消炎痛的代谢速度与年轻人一样;普萘洛尔经过与肝脏葡萄糖醛酸结合以后排除,也不受年龄的影响。但是,对乙酰氨基酚与葡萄糖醛酸结合速度呈年龄依赖性降低,血浆t1/2延长。半衰期延长是老年人药物代谢的特点,表明用药剂量应该减少。
其他肝内的活性物质有些会随年龄增长而改变,如血清清蛋白和凝血因子在老年人中的产生减少:而有些成分则不随年龄改变,如血清门冬氨酸氨基转移酶、血清丙氨酸氨基转移酶、碱性磷酸酶没有改变,总蛋白没有明显降低。
(四)药物排泄
机体摄取的药物经吸收、分布、代谢和排泄等一系列过程,最终排出体外。肾脏是最重要的药物排泄器官,也是仅次于肝脏的药物代谢器官。少数药物也可通过肝胆、肠管、呼吸器官、皮肤、唾液和乳腺等系统排泄。多数药物以原形、活性或无活性代谢产物从肾脏排出,所以肾排泄与药效、维持药效时间及药物毒性反应密切相关。
老年人肾脏衰退、肾功能下降,主要表现为:肾单位减少,70岁时肾单位总数约为青年人的1/2~2/3,肾组织重量约减少20%;40岁后肾血流量(RBF)每年约减少1.5%~1.9%,65岁以上老年人肾血流量约为青年人的40%~50%;肾小球滤过率(GFR)下降,20岁左右的青年人每分钟为120mL/(min·1.73m2),90岁时降为65mL/(min·1.73m2);肌酐清除率降低50%;肾小管分泌和重吸收功能约降低40%。老年人肾脏的衰退和功能的降低,对药物的排泄影响明显,致使药物半衰期延长,清除率下降,是造成药物蓄积中毒的重要原因。主要经肾排泄的药物,如地高辛、吲哚洛尔(心得静)、普萘洛尔、奎宁、金刚烷胺、氨基糖苷类抗生素等,都存在这方面的问题,在使用时都必须注意调整用药剂量和间隔时间。多数药物在治疗剂量时,多为一级速率过程排除,药物浓度呈指数下降,半衰期与表观分布容积成正比,与药物清除率成反比。老年人对地西泮的半衰期延长,主要是因为表观分布容积增加,而不是清除率下降之故。某些药物及其代谢产物是通过肝胆系统排泄的,老年人肝胆功能减退,也会影响药物的排泄。
从上述可见,影响老年人药代动力学的因素较多,是一个复杂的过程,不同的研究方法得到的结论可能不尽一致,某些方面的研究还有待深化。所以在药物治疗的实践中,应注意监测血药浓度的动态变化,结合临床指征,随时调整用药剂量和间隔时间,并从中不断探索和揭示各类药物在老年人体内的代谢过程和规律。