Hauptkompartimente

Hauptkompartimente ist ein Begriff aus der Pharmakokinetik und Physiologie. Er bezeichnet die wesentlichen räumlichen Einheiten, in die sich eine Substanz im Körper verteilen kann, wenn komplexe Verteilungsprozesse vereinfacht modelliert werden. In Mehrkompartimentmodellen wird der Körper als Reihe von Kompartimenten beschrieben, von denen einige als Haupt- oder Zentralkompartimente auftreten.

In der Regel umfasst das zentrale oder Hauptkompartiment das Blutplasma und stark durchblutete Gewebe. Periphere Kompartimente repräsentieren Gewebe mit langsamerer Verteilung, wie Muskel- oder Fettgewebe. Substanzen bewegen sich zwischen den Kompartimenten, zumeist nach first-order-Kinetik, mit definierten Ratekonstanten wie k12, k21 usw. Die Konzentrationen in den Kompartimenten können sich unterschiedlich schnell ändern, wodurch sich typischerweise eine schnelle Verteilungsphase und eine langsamere Eliminationsphase ergibt.

Ein- und Mehrkompartimentmodelle werden genutzt, um die Verteilung von Substanzen zu beschreiben. Ein Ein-Kompartiment-Modell geht davon aus, dass sich die Substanz im gesamten Körper sofort gleichmäßig verteilt, während Zwei- oder Mehrkompartimentmodelle eine rasche Verteilung im Zentralkompartiment und eine verzögerte Verteilung in Peripheriekompartimente berücksichtigen. Die Elimination erfolgt meist aus dem Zentralkompartiment.

Anwendungen finden sich in der klinischen Pharmakokinetik, Toxikologie und in der Bayes- oder Populationsmodellierung. Hauptkompartimente liefern eine pragmatische Reduktion der Komplexität, während physiologisch basierte Modelle (PBPK) detailliertere, anatomisch verankerte Kompartimente verwenden. Grenzen bestehen darin, dass Kompartimente abstrakte Näherungen bleiben und Parameter stark von Verabreichungsweg, Blutfluss sowie individuellen Unterschieden abhängen.

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