Farmakokinetika se odnosi na procese apsorpcije, raspodjele, metabolizma i izlučivanja lijeka. Postoje značajne varijacije u farmakokinetici s obzirom na dob.

U novorođenčadi su svi ovi čimbenici oslabljeni (terminska djeca i nedonoščad), a u bolesnog djeteta bilo koje životne dobi mogu biti smanjeni ili povećani.

Smanjeno izlučivanje želučane kiseline povećava biološku dostupnost lijekova koji su osjetljivi u kiselom okolišu (npr. penicilin), a smanjuje biološku dostupnost slabo kiselih lijekova (npr. fenobarbital).

Smanjeno stvaranje žučnih soli smanjuje biološku dostupnost lipofilnih lijekova (npr. diazepama).

Usporeno pražnjenje želuca i pokretljivost crijeva produljuju vrijeme potrebno za postizanje terapijskih koncentracija kad se lijekovi enteralnim putem primjenjuju kod djece < 3 mj. Još jedan od uzroka smanjene apsorpcije lijekova su enzimi koji metaboliziraju lijekove u crijevima dojenčadi. Dojenčad s prirođenom atrezijom crijeva ili kirurškim putem odstranjenim dijelom crijeva, ili ona s cijevi za hranjenjem u jejunumu mogu imati specifične poremećaje apsorpcije, ovisno o duljini odstranjenog crijeva ili položaju odstranjenog/premoštenog dijela.

Promjene u crijevnoj flori koje pomažu metabolizmu također mogu utjecati na apsorpciju u crijevima.

Apsorpcija ubrizganih lijekova je često neizvjesna zbog

• varijabilnosti u njihovim kemijskim svojstvima

• razlike u apsorpciji s obzirom na mjesto primjene (IM ili SC)

• razlike u mišićnoj masi među djecom

• bolest (npr. ugrožen cirkulatorni status)

• varijabilnost u dubini uboda injekcije (preduboko ili preplitko)

U djece se općenito izbjegavaju IM injekcije zbog boli i mogućnosti oštećenja tkiva, ali kad postoji potreba za njihovom primjenom, najbolji su u vodi topljivi lijekovi jer ne precipitiraju na mjestu injekcije.

Transdermalna apsorpcija u novorođenčadi i u ranom dojenačkom razdoblju može biti pojačana jer je orožnjeli sloj kože tanak, i jer je omjer površine tijela i tjelesne težine puno veći nego u starije djece i odraslih. Kožne promjene (npr. ogrebotine, ekcemi, opekline) pojačavaju apsorpciju u djece bilo koje dobi.

Transrektalna primjena lijeka obično je prikladna samo za hitne slučajeve kad IV pristup nije dostupan (npr. rektalna primjena diazepama kod epileptičkog statusa). Samo mjesto postavljanja lijeka u stražnje crijevo može utjecati na apsorpciju zbog razlike u spletu vena i mjestu njihove drenaže. Mlađa dojenčad mogu izbaciti lijek i prije neke značajnije apsorpcije.

Apsorpcija inhaliranih lijekova iz pluća (npr. β–agonista kod astme, plućnog surfaktanta kod hijalinomembranske bolesti) manje varira s obzirom na fiziološke parametre, a više s obzirom na pouzdanost aparata kojim se primjenjuju i samu tehniku primjene od strane bolesnika ili osobe koja se za njega brine.

Volumen raspodjele lijeka mijenja se kod djece sa životnom dobi. Ovakve, o dobi ovisne promjene, posljedica su razlike u tjelesnom sastavu (osobito u vanstaničnom prostoru i ukupnom volumenu vode u organizmu) i vezivanju bjelančevina u plazmi.

Mlađoj djeci potrebne su veće doze (po kilogramu tjelesne težine) lijekova topljivih u vodi jer voda sačinjava veći postotak njihove tjelesne težine (vidi sliku). Nasuprot tome, kako dijete raste, smanjuje se postotak udjela vode u odnosu na tjelesnu težinu te su potrebne manje doze da bi se izbjegla toksičnost.

Promjene u omjeru sastavnica (gradivnih tvari) tijela za vrijeme rasta i razvoja.

Prilagođeno iz Puig M: Sastav tijela i rast. U Nutrition in Pediatrics, ed. U Nutrition in Pediatrics, 2. izd., izdavač WA Walker and JB Watkins. Hamilton, Ontario, BC Decker, 1996.

Metabolizam i izlučivanje lijeka se razlikuju s obzirom na životnu dob i ovise o tvari ili lijeku, ali većina lijekova, a najbolji primjer su fenitoin, barbiturati, analgetici i kardioglikozidi, u novorođenčadi imaju 2 do 3 puta dulji poluživot nego u odraslih osoba.

Sustav enzima citokroma P–450 (CYP450) u tankom crijevu i jetri je najvažniji poznati sustav za metaboliziranje lijekova. Sustav enzima CYP450 inaktivira lijekove putem

• oksidacije, redukcije i hidrolize (faza I metabolizma)

• hidroksilacije i konjugacije (faza II metabolizma)

Kod novorođenčadi faza I metabolizma je usporena, progresivno se ubrzava prvih 6 mjeseci života, za neke lijekove tijekom prvih nekoliko godina prelazi razine kod odraslih, a usporava se tijekom adolescencije te obično poprima razine kao kod odraslih do kasnog puberteta. Međutim, za neke lijekove se 2 do 4 tj. nakon rođenja mogu doseći stope metabolizma odraslih (npr. barbiturati, fenitoin). Aktivnost CYP450 se također može potaknuti (što smanjuje koncentracije i učinak lijekova) ili inhibirati (povećavajući koncentracije i učinak) istodobnom primjenom nekih lijekova. Te interakcije lijekova mogu dovesti do toksičnosti lijeka kad je CYP450 aktivnost inhibirana ili premalene razine lijeka kad je inducirana CYP450 aktivnost. Ulogu u metabolizmu nekih lijekova također imaju bubrezi, pluća i koža, kao i enzimi za metabolizam u crijevima novorođenčadi.

Druga faza metabolizam ponajprije ovisi o samoj tvari. Sazrijevanje enzima odgovornih za konjugaciju bilirubina i acetaminofena je produžena; enzimi odgovorni za konjugaciju morfija su potpuno sazrili već kod nedonoščadi.

Metaboliti lijekova izlučuju se ponajprije putem žuči ili bubrega. Bubrežna eliminacija ovisi o

• vezivanju za proteine plazme

• bubrežnom protoku krvi

• GFR

• tubularnom izlučivanju

Svi ovi čimbenici se mijenjaju tijekom prve 2 god života. U vrijeme rođenja protok plazme kroz bubrege je mali (12 ml/min) i doseže razine kod odraslih od 140 ml/min do kraja 1. god. života. Slično tome, GFR u vrijeme rođenja iznosi 2 do 4 ml/min, za 2 do 3 dana se povećava na 8 do 20 ml/min i doseže razine kod odraslih od 120 ml/min s 3 do 5 mj.

Zbog gore navedenih čimbenika, doziranje lijeka u djece <12 god. je uvijek s obzirom na dob, tjelesnu težinu ili oboje. Ovakav je pristup praktičan, ali nije idealan. Čak i unutar populacije slične po dobi i težini, potrebe za lijekom mogu biti različite zbog razlika u metabolizmu i izlučivanju kao posljedice nejednake zrelosti samog organizma. Dakle, ako je moguće, doze lijeka bi se trebale prilagođavati koncentraciji lijeka u plazmi (međutim, koncentracija lijeka u plazmi možda ne odražava i koncentraciju lijeka u ciljnom organu). Na žalost, kod većine lijekova to nije moguće. Studije koji je provelo samo zakonodavstvo (Best Pharmaceuticals for Children Act 2001. i the Pediatric Research Equity Act 2003., oba stupila na snagu u 2012 1. vidi FDA 2016 status report) dale su smjernice za doziranje > 450 lijekova koji do tada nisu imali upute o doziranju kod djece.