起始抗菌治疗应考虑药物自身在体内的代谢分布特征和药物对病原微生物的作用特征，来决定药物选择、给药剂量及给药方式等。其中研究药物进入人体后的吸收、分布、代谢和排泄的过程，即药物浓度随时间变化的动态规律称为药代动力学（pharmacokinetics，PK），而研究药物对病原体的作用，反映药物的抗微生物效应和临床疗效的规律则称为药效动力学（pharmacodynamics，PD）。

（一）药代动力学

药代动力学中药物从给药部位进入血液循环的过程称为吸收，影响药物吸收的因素包括药物解离度和脂溶性、胃排空时间、肠蠕动功能、血流量及首过效应等。重症患者多数接受静脉抗菌药物治疗，在口服抗菌药物治疗时，需要关注药物的吸收，一般选择口服生物利用度高的药物。当治疗艰难梭菌时，可使用去甲万古霉素不经肠道吸收而能在肠腔内达到高浓度的机制，而发挥作用。

药物从给药部位进入血液循环后，通过各种生理屏障向组织转运称为分布。抗菌药物在感染部位的浓度决定了抗菌药物的疗效及抗菌活性的持续时间。药物对组织的穿透力与药物的脂溶性、相对分子质量、分子结构和血清蛋白结合率等有关。与分布有关的PK参数有表观分布容积（apparent volume of distribution，Vd）和蛋白结合率（protein binding，PB）。Vd反映了药物分布的广泛程度，而PB反映了与组织中大分子的结合程度。其中亲水性抗菌药物不易通过脂质细胞膜，主要分布于血液与体液中，其Vd一般较小，为0.2～0.4L/kg；常见的亲水性抗菌药有β-内酰胺类、氨基糖苷类、糖肽类、多黏菌素和氟康唑。亲脂性抗菌药物主要分布于脂肪组织，容易透过细胞膜进入细胞内，其Vd一般大于1L/kg。常见的亲脂性抗菌药物有喹诺酮类、大环内酯类、林可霉素和替加环素。利奈唑胺属于中度亲脂性抗菌药物，Vd为0.57～0.86L/kg。同时，游离的药物分子从血液向组织转运，并在感染部位发挥作用。如若某药物血浆PB高，起效时间将受到显著影响。常将PB>70%、30%～70%和<30%的抗菌药物分别称为高、中和低PB抗菌药物。低PB药物常见有β-内酰胺类、碳氢霉烯类、喹诺酮和氨基糖苷类抗菌药物。中PB药物有万古霉素和莫西沙星；高PB药物有头孢曲松、厄他培南、达托霉素及替考拉宁等。在低蛋白血症时高PB药物的Vd可能增加，游离型药物增加，药物清除也会增加。

抗菌药物进入机体后，通常在酶的作用下而转化成代谢产物。肝微粒体细胞色素P450酶（CYP450）系统是促进药物生物转化的主要酶。受遗传、年龄、疾病、营养、药物等多因素影响，CYP450水平或活性在个体间差异较大。经CYP450代谢的抗菌药物有红霉素等大环内酯类，以及酮康唑、氟康唑、咪康唑、伊曲康唑、环丙沙星及异烟肼等。对CYP450有诱导作用的抗菌药物有利福平等；对CYP450有抑制作用的抗菌药物有氯霉素、磺胺嘧啶、甲硝唑、大环内酯类、喹诺酮类、磺胺甲𫫇唑/甲氧苄啶、异烟肼、伊曲康唑、伏立康唑、咪康唑及酮康唑等。抗菌药物主要通过肾脏或经肝脏代谢后以原形或代谢物经尿液或肠道排出体外。大多数抗菌药物主要经肾脏排泄，部分抗菌药物通过肝肾双通道排泄。肾脏疾病时因肾小球滤过或肾小管功能受损，影响抗菌药物的消除。同样，肝脏疾病也可减弱对药物的代谢或排泄。

影响抗菌药物体内PK过程的因素复杂多样，而掌握各种抗菌药物PK参数对于合理用药至关重要。

（二）药效动力学

另一重要因素是抗菌药物对病原体的作用即药效动力学，它反映药物的抗微生物效应和临床疗效。其中评价抗菌药物对致病菌抑制或杀灭效果的指标，包括最低抑菌浓度、最低杀菌浓度、最低有效浓度、防耐药突变浓度、异质性耐药、联合抑菌指数及血清杀菌效价等。其中最低抑菌浓度（minimum inhibitory concentration，MIC）是抗菌药物对病原菌抗菌活性的主要评价指标，是指在体外培养基中可抑制细菌生长所需的最低抗菌药物浓度。而抗菌药物后效应（postantibiotic effect，PAE）是抗菌药物药效动力学的另一个重要指标，是指在抗菌药物清除后，细菌生长仍然持续受到抑制的效应。其发生机制可能与作用在靶位的抗菌药物未解离而持续发挥作用，或是在抗菌药物打击下细菌生理功能缓慢恢复有关。对于革兰氏阳性菌，几乎所有抗菌药物都有一定的PAE；对于革兰氏阴性菌，氨基糖苷类、喹诺酮类、四环素类、氯霉素类及利福平等干扰蛋白和核酸合成的抗菌药物都有较长的PAE，多数β-内酰胺类对革兰氏阴性菌表现为短PAE或无PAE，但碳青霉烯类对革兰氏阴性菌仍有较长的PAE。

抗菌药物的分类

抗细菌药物PK/PD的分类与相关指数抗细菌药物，按照PK/PD的特点分为3种类型。即浓度依赖性、时间依赖性和具有较长PAE的时间依赖性抗菌药物。氨基糖苷类、氟喹诺酮类、达托霉素、多黏菌素、硝基咪唑类等属于浓度依赖性抗菌药物。其对致病菌的杀菌效应和临床疗效取决于峰值血药浓度C_max，而与作用时间关系不密切。C_max越高，清除致病菌的作用越迅速、越强。评估此类药物的 PK/PD指标主要有C_max与 MIC的比值即C_max/MIC，和24小时内稳态血药浓度时间曲线下的面积（AUC_0～24）与MIC比值，即AUC_0～24/MIC。提高此类抗菌药物疗效的策略主要是提高血药C_max，一般推荐日剂量单次给药方案，但需注意不能使药物浓度超过最低毒性剂量。大多数β-内酰胺类、林可霉素、部分大环内酯类药物属于时间依赖性抗菌药物。其抗菌效应与细菌接触时间密切相关，而与浓度升高关系不密切，当血药浓度高于致病菌MIC的4～5倍以上时，其杀菌效能几乎可达到饱和状态，继续增加血药浓度，其杀菌效应不再增加。评估此类药物的PK/PD指标主要是血药浓度高于MIC上的时间，即T>MIC。增加临床疗效，应设法延长T>MIC，给药方案一般推荐日剂量分多次给药或延长滴注时间。延长滴注时间时应关注抗菌药物在输液中的稳定性，对于不稳定的抗菌药物可以考虑增加给药频次。替加环素、利奈唑胺、阿奇霉素、四环素类、糖肽类等虽然为时间依赖性，但由于其PAE较长，使其抗菌作用持续时间延长。评估此类药物的PK/PD指标主要为AUC_0～24/MIC。一般推荐日剂量分2次给药方案。抗真菌药物的PK/PD分类有些不同，其中氟胞嘧啶类属于时间依赖性，监测T>MIC；而两性霉素及其脂质制剂和棘白菌素类药物等属于浓度依赖性且具有长抗真菌药物后效应（post-antifungal effect，PAFE）的药物，在很大范围内随药物浓度的增高而杀菌效力增加。监测指标为AUC_0～24/MIC或C_max/MIC；唑类抗真菌药属于时间依赖性且PAFE较长，监测指标为AUC_0～24/MIC。