Systemische Gesamuclearance und ihre Komponenten
Die Reinigung des Körpers von jeglichen Arzneistoffen setzt sich aus zwei Hauptprozessen zusammen: Biotransformation (Metabolismus) und Exkretion (Ausscheidung). Dementsprechend stellt die systemische Gesamuclearance ($Cl_t$) die Summe aus zwei Komponenten dar:
- Metabolische Clearance ($Cl_{met}$)
- Exkretorische Clearance ($Cl_{excr}$)
Die Additivitätsformel sieht wie folgt aus: $Cl_{met} + Cl_{excr} = Cl_t$. Dieser Parameter steht in direktem Zusammenhang mit dem Verteilungsvolumen des Präparats ($V_d$) und der Eliminationsgeschwindigkeitskonstante ($k_{el}$): $Cl_t = V_d \times k_{el}$.
Zusammenhang zwischen clearance und Substanzkonzentration
Aus mathematischer Sicht fungiert die Clearance als Proportionalitätsfaktor zwischen der Eliminationsgeschwindigkeit der Arzneisubstanz und ihrer aktuellen Konzentration in der Bioflüssigkeit. Die Berechnungsformel lautet:
$$Cl_t = \frac{\text{Eliminationsgeschwindigkeit}}{C}$|
Aus diesem Gesetzmäßigkeit ergibt sich eine wichtige Regel: Je höher die Konzentration des Arzneimittels im Blut ist, desto höher ist die absolute Geschwindigkeit seiner Elimination (unter der Bedingung, dass die Clearance selbst konstant bleibt).
Berechnung der renalen Clearance
Die renale Clearance ($Cl_{ren}$) gibt an, welches Plasmavolumen die Nieren pro Zeiteinheit von dem Präparat reinigen. Ihre physiologische Grundlage ist das gemeinsame Wirken von glomerulärer Filtration, tubulärer Sekretion und Rückresorption.
Um die renale Clearance zu berechnen, muss eine konstante Substanzkonzentration im Blutplasma aufrechtzuerhalten werden. Dabei wird folgende Formel verwendet:
$$Cl_{ren} = \frac{C_u \cdot V_u}{C_p}$|
Wobei:
- $C_u$ — Konzentration des Präparats im Urin (urina);
- $V_u$ — Minutendiurese (Menge des ausgeschiedenen Urins pro Zeiteinheit);
- $C_p$ — Konzentration des Medikaments im Blutplasma (plasma).
Hepatische Clearance und Einfluss von Pathologien
Die hepatische Clearance ($Cl_{hep}$) spiegelt die Fähigkeit der Leber wider, Xenobiotika zu metabolisieren und unveränderte Substanzen mit der Galle auszuscheiden. Der Wert dieses Parameters hängt direkt vom Leberblutfluss ab.
In der Praxis hat dies eine enorme klinische Bedeutung. Beispielsweise sinkt bei kongestiver Herzinsuffizienz der Blutfluss in der Leber, wodurch sich die Clearance von Präparaten verringert, die in diesem Organ intensiv metabolisiert werden (insbesondere Lidocain). Daher wird bei der Verordnung einer Therapie stets der Zustand der Eliminationsorgane bei Nieren- oder Leberinsuffizienz berücksichtigt.
Die Clearance ist nicht nur eine Geschwindigkeit, sondern ein „Geschwindigkeitsvolumen“ (das pro Minute gereinigte Plasmavolumen). Die Formel für die renale Clearance lässt sich leicht über die Buchstaben merken: Urin mal Diurese geteilt durch Plasma ($Cu \cdot Vu / Cp$).
Fragen aus Vorlesungen und Prüfungen
Was ist die systemische Clearance aus physiologischer Sicht?
Dies ist die Geschwindigkeit der Befreiung des Körpers von einer Arzneisubstanz, die sich aus zwei Prozessen zusammensetzt: Biotransformation (Metabolismus) und Exkretion (Ausscheidung).
In welchen Einheiten wird die Clearance von Arzneimitteln gemessen?
Die Clearance wird in Volumeneinheiten pro Zeiteinheit gemessen — beispielsweise in ml/min oder l/h. Der Parameter kann auch in Korrelation zum Körpergewicht des Patienten berechnet werden (ml/kg/min).
Wie hängen die Konzentration des Präparats im Blut und die Eliminationsgeschwindigkeit zusammen?
Die Clearance ist der Proportionalitätsfaktor zwischen diesen Größen. Bei konstanter Clearance gilt: Je höher die Konzentration des Arzneimittels im Blut, desto höher ist die absolute Eliminationsgeschwindigkeit.
Wie können Herzerkrankungen die hepatische Clearance beeinflussen?
Bei kongestiver Herzinsuffizienz nimmt der Leberblutfluss ab. Aus diesem Grund sinkt die Clearance von Medikamenten, die aktiv in der Leber metabolisiert werden (z. B. Lidocain), was eine Dosisanpassung erforderlich macht.
Was es zum Thema noch zu wiederholen gibt
- Zusätzliche Eliminationswege (pulmonale Clearance und Exkretion über exokrine Drüsen)
- Extrahepatischer Metabolismus von Arzneistoffen
- Einfluss der tubulären Rückresorption und Sekretion auf die renale Clearance
- Praktische Regeln zur Dosisanpassung bei Niereninsuffizienz
- Zusammenhang zwischen Clearance und Dosierungsschema von Arzneimitteln
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