Grundbegriffe und Parameter der Biorhythmen
Die Chronopharmakologie stützt sich auf die Untersuchung von Biorhythmen – periodischen Veränderungen in der Intensität biologischer Prozesse.
Zur Beschreibung dieser Rhythmen werden folgende Kenngrößen verwendet:
- Mesor — tagesdurchschnittlicher Wert des Parameters.
- Amplitude — Schwingungsweite vom Mesor bis zum Maximum oder Minimum.
- Bathythase — Zeitpunkt des Erreichens des Funktionsminimums.
- Akrophase — Punkt des Maximalwerts des Prozesses.
- Periode ($ au$) — Dauer eines vollständigen Zyklus.
Je nach Periodenlänge werden Biorhythmen unterteilt in ultradiane (3–20 Stunden), zirkadiane (etwa eintägige, 20–28 Stunden), infradiane (28–96 Stunden) sowie wochen- und monatsnahe Rhythmen.
Grundlegende Abschnitte der Chronopharmakologie
Die Wechselwirkung zwischen Arzneimitteln und Biorhythmen wird unter drei Hauptaspekten betrachtet:
- Chronopharmakokinetik (Chronokinetik) — untersucht rhythmische Schwankungen von Resorption, Verteilung, Biotransformation und Exkretion. Beispielsweise wird das Antimyzetikum Griseofulvin tagsüber (~12:00 Uhr) am besten resorbiert, während Amphetamin am frühen Morgen am intensivsten renal ausgeschieden wird.
- Chronästhesie — spiegelt die tageszeitlichen Veränderungen der Empfindlichkeit des Organismus gegenüber einer Substanz wider. Dies hängt mit Veränderungen der Rezeptoranzahl, deren Sensitivität und der Membranpermeabilität zusammen.
- Chronergie — ein integraler Indikator. Sie ist das kumulative Ergebnis aus Chronokinetik und Chronästhesie, welches die finale Wirkstärke und -dauer eines Medikaments bestimmt.
Tägliche und saisonale Dynamik der Effekte
Die therapeutische Wirksamkeit hängt direkt vom Einnahmezeitpunkt ab.
Beispiele für tageszeitliche Abhängigkeiten:
- Nitroglycerin lindert Angina pectoris morgens am effektivsten.
- Der Aktivitätsgipfel der Glukokortikoide liegt um 8:00 Uhr.
- Die maximale Wirkung von Morphin wird gegen 16:00 Uhr beobachtet.
- Die Nephrotoxizität des Antineoplastikums Cisplatin ist am Abend (18:00 Uhr) minimal, obwohl sein Konzentrationsmaximum am Morgen (6:00 Uhr) festgestellt wird.
Saisonale Abhängigkeit (zirkannuale Rhythmen): Die Wirksamkeit von Arzneimitteln kann sich auch im Laufe des Jahres verändern. Ein klares Beispiel hierfür sind pflanzliche Adaptogene (Ginseng, Eleutherococcus). Ihre antihypoxische Wirkung ist im Januar–März am größten, während dieser Effekt im Frühling und Sommer völlig verschwindet und auch durch eine Dosiserhöhung nicht wiederhergestellt werden kann.
Traditioneller Ansatz vs. Chronotherapie
Die herkömmliche Dosierung verwendet starre Schemata (z. B. eine Tablette dreimal täglich) und ignoriert dabei physiologische Schwankungen.
Der chronotherapeutische Ansatz schlägt die Verwendung dynamischer Dosen vor, die sich an den zirkadianen Rhythmen orientieren.
Ziele der Chronotherapie:
- Erzielung des maximalen therapeutischen Effekts.
- Anwendung der geringstmöglichen wirksamen Dosen.
- Senkung der Häufigkeit und Schwere von Nebenwirkungen (wie im Fall der Verringerung der Cisplatin-Nephrotoxizität bei abendlicher Gabe).
Kurz gefasst: Antworten auf Fragen zum Thema
Welche physiologischen Parameter des Gastrointestinaltrakts, die die Arzneimittelresorption beeinflussen, weisen einen zirkadianen Rhythmus auf?
In den Quellen sind folgende tageszeitlichen Funktionsänderungen des Magen-Darm-Trakts angegeben:
- Magen-Darm-Sekretion und -Motilität; deren tägliche Periodizität wird durch Melatonin reguliert;
- Gallenabsonderung: am intensivsten in der ersten Tageshälfte.
Als Beispiel für die zeitliche Abhängigkeit der Resorption wird genannt, dass Griseofulvin gegen 12:00 Uhr am besten resorbiert wird.
Für welche Hauptarzneimittelgruppen ist die Notwendigkeit einer Chronotherapie klinisch nachgewiesen?
In den Quellen werden Beispiele für zeitabhängige Wirkungen oder Pharmakokinetiken für folgende Medikamente und Gruppen genannt:
- NSAR — Acetylsalicylsäure und Indometacin;
- Theophyllin und Propranolol — im Abschnitt über Medikamente, die das Herz-Kreislauf- und Atmungssystem beeinflussen;
- das Antibakteriikum Erythromycin;
- das Antineoplastikum Cisplatin.
Zudem wird die tageszeitliche Wirkungsabhängigkeit für Nitroglycerin, Glukokortikoide und Morphin angegeben. Die Berücksichtigung der Tageszeit ermöglicht es, den therapeutischen Effekt zu maximieren und/oder die Toxizität zu verringern; die Nephrotoxizität von Cisplatin ist bei Verabreichung um 18:00 Uhr minimal.
Chronokinetik — Bewegung (Kinetik) des Arzneimittels in der Zeit. Chronästhesie — Gefühl (Ästhesie), Gewebesensitivität in der Zeit. Chronergie — Energie (Ergie), finale Wirkungsstärke.
Fragen aus Vorlesungen und Prüfungen
Was sind Akrophase und Bathythase?
Akrophase — der Zeitpunkt, zu dem ein biologischer Prozess seinen Höhepunkt (Maximum) erreicht. Bathythase — der Zeitpunkt, zu dem sich der Prozess auf einem Minimum befindet (Abfall).
Warum ist es notwendig, Medikamente nach der Zeit und nicht einfach in gleichen Dosen zu verordnen?
Um die Einnahme mit den Rezeptorempfindlichkeitsgipfeln oder den Phasen eines sicheren Metabolismus zu synchronisieren. Dies ermöglicht es, die Wirkung zu verstärken und die Toxizität bei geringeren Dosen zu verringern.
Was es zum Thema noch zu wiederholen gibt
- Grafische Darstellung von Biorhythmen (Sinuskurve, Mesor, Amplitude)
- Ausführliche Pharmakokinetik von NSAR (Acetylsalicylsäure, Indometacin) nach Stunden
- Tagesdynamik von Herz-Kreislauf-Medikamenten (Theophyllin, Propranolol)
- Experimentelle Modelle der Tagesempfindlichkeit am Beispiel von Strychnin
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