ТОР 5 статей: Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы КАТЕГОРИИ:
|
Фармакокинетическая модель.Фармакокинетика - это наука о скорости и механизмах процессов, происходящих с введенным в организм биологически активным соединением, в частности с лекарственным веществом. Эффективность действия этих соединений зависит от специфичности их по отношению к целевым биомакромолекулам, концентрации и времени действия. Роль последних двух факторов очень велика: любое высокоспецифичное лекарственное вещество может оказаться малоэффективным, если поступление его в определенный орган, ткань будет недостаточным. Это может быть вызвано малой скоростью введения его в кровоток и (или) высокой скоростью выведения и т.д. Закономерности данных процессов составляют предмет фармакокинетики. Несмотря на сложность организма как системы, возможно нахождение некоторых усредненных параметров, количественно оценивающих направление и интенсивность этих процессов, истинный механизм многих из них полностью не изучен, но абсолютно достоверно, что они протекает во времени. Поэтому возможно их феноменологическое описание, основанное на характерных макроскопических переменных. Фармакокинетика широко использует метод математического моделирования. Конечной целью его является выбор дозы, пути и периодичности введения лекарств, которые бы обеспечили наибольший терапевтический эффект при минимальном побочном действии. В фармакокинетике макроскопическими переменными являются масса (m), концентрация (c) вещества, скорость процесса . Под скоростью процесса понимают изменение концентрации вещества в единицу времени. Она связана с концентрацией функциональной зависимостью . Конкретный вид функции F(c) является математической моделью процесса и устанавливается либо экспериментально, либо постулируется на основе знаний о механизме процесса. Чаще всего предполагают, что , где n - характеризует порядок процесса (n=0,1,2,……), а k - является количественной мерой интенсивности процесса и называется константой скорости. Применяемые дозы большинства лекарственных веществ весьма малы, поэтому происходящие с ними процессы идут по кинетике I порядка (n = 1). В этом случае уравнение примет вид Из физиологии известно, что концентрация препарата в органе зависит от ряда процессов, скорости которых характеризуются соответствующими константами: 1. - всасывание препарата в кровеносное русло при внесосудистом введении. 2. - транспорт препарата из крови в орган. 3. - транспорт препарата из органа в кровь. 4. - удаление препарата из крови почками и разрушение его печенью. Соответствующая этим процессам схема приведена на рис. 11.
Рис.11
В этой схеме мы упрощенно представляем организм в виде отдельных блоков (кровь, орган и т.д.) – фармакокинетических камер, в которых распределение препарата предполагается равномерным. Каждый процесс, изображенный на схеме стрелкой, можно представить как мономолекулярную реакцию, скорость которой пропорциональна концентрации вещества. Изменение концентрации препарата в каждом блоке описывается обычными для кинетики дифференциальными уравнениями:
(38)
где - концентрация препарата в соответствующих блоках схемы. Решив систему уравнений (38), найдем функциональную зависимость концентрации препарата в рассматриваемых блоках, т.е. . В зависимости от целей исследования система дифференциальных уравнений может быть довольно сложной. Если после введения разумных упрощений систему уравнений (38) не удается решить в общем виде, то ее решают в численном виде с помощью ЭВМ. Рассмотрим в качестве примера, имеющего значение для медицинской практики, задачу о непрерывном внутрисосудистом введении лекарственного препарата с целью создания постоянной концентрации его в крови. Препарат вводится в кровь с постоянной скоростью, а изменение его количества в крови описывается уравнением: (39) где - константа удаления препарата из крови. Уравнение (39) является дифференциальным I порядка с разделяющимися переменными – m,t. Решаем его интегрированием, вводя замену переменной:
Потенцируя последнее выражение, получаем: (40) Чтобы перейти от количества препарата в крови m к его концентрации C(t), разделим обе части уравнения (40) на объем V, в котором распределяется препарат: (41) Проведем анализ полученного уравнения (41). Если , то т.к. . Таким образом, при концентрация препарата в крови возрастает, асимптотически приближаясь к постоянному значению . Отсюда следует, что для достижения постоянной концентрации препарата скорость его введения должна равняться (42) С другой стороны, скорость приближения к постоянному значению концентрации c*, определяемая ее членом , не зависит от скорости его введения. Она задается только константой выведения . Из этого следует, что для быстрого достижения постоянной концентрации препарата в крови c* нужно сочетать непрерывное введение его с начальным разовым введением нагрузочной дозы . В этом случае уравнение (41) запишем в виде:
Если в уравнении (43) , то , а Скорость же приближения к этой концентрации определяется членом . Она будет достигнута при (44) Из выражения (42) запишем: (45) Тогда из (44) и (45) получим: , где - нагрузочная доза, необходимая для создания постоянной концентрации препарате в крови мгновенно. Таким образом, для мгновенного создания концентрации препарата в крови нужно ввести нагрузочную дозу , а затем продолжить введение препарата со скоростью . Этот вывод, полученный при рассмотрении модели, был подтвержден экспериментально. Более сложные фармакокинетические модели учитывают влияние всасывания препарата, его метаболизм, перенос и накопление в органе - мишени и т.д.
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:
|