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第二节 药物代谢动力学参数及其应用
为了定量地描述体内药量随时间变化的规律性,常借助数学的原理和方法来阐明。
一、药物的时量关系和时效关系
时量关系:血浆药物浓度随时间的推移而发生变化的规律。
用时量曲线表示:给药后,不同时间采集血样,分取血浆,用适当的方法测定血浆中的药物浓度,以时间为横坐标、血药浓度为纵坐标,得到反映血浆中药物浓度动态变化的曲线,称其为血药浓度-时间曲线,即时量曲线。
血药浓度变化→反映作用部位药物浓度的变化→药物的效应随时间变化。
表现:药效从显效到消失的过程,药效与时间的这种关系成为药物的时效关系。
图2—1为单次口服给药后血药浓度-时间曲线,反映药物吸收、分布和消除之间的相互消长的关系。
曲线分为三相:
吸收分布相:曲线的上升段,药物自给药部位迅速吸收,迅速向组织中分布,药物吸收远大于消除。
平衡相:曲线的中间段,药物吸收速率和消除速率相当,体内药量达到暂时的动态平衡,血药浓度的变化趋于平缓。
消除相:曲线的下降段,血药浓度迅速下降。
曲线下面积(AUC):时-量曲线下所覆盖的面积,反映药物在血液中的总量。意义:反映药物的吸收程度,对于同一受试者,AUC大则药物吸收程度高。
曲线又可分为三期:
潜伏期:给药后到开始出现疗效的时间。反映药物的吸收与分布,也与药物的消除有关。
有效期:药物维持在最低有效浓度之上的时间。长短取决于药物的吸收和消除速率。
在此期中:
血药浓度有一峰值,称为峰浓度。对于特定的药物制剂,峰浓度与给药剂量成正比。
达到峰浓度所需的时间称为达峰时间,其长短与吸收和消除的速率有关。
C max和Tmax的大小综合反映药物制剂的吸收、分布、排泄和代谢情况。同一受试者Cmax和Tmax主要与药物制剂有关。
残留期:血药浓度已降到最低有效浓度以下,直至完全从体内消除的时间。长短取决于药物的消除速率。睡眠药物残留期长在体内有蓄积现象,反复用药易致蓄积中毒。
二、房室模型
房室模型(compartment model):从速度论的角度出发,建立一个数学模型来模拟机体。将整个机体视为一个系统,再将该系统按动力学特点分为若干个房室。
房室:
(1)抽象概念,将药物转运速率相近的组织器官归纳为一个房室。不代表某个具体的解剖学上的组织器官。
(2)同一个房室中,各组织部位的药量不一定相等,在其间的转运速率是相似的。
药物在体内的转运和消除,按一级过程进行,因此,又称为线性房室模型,其动力学过程为线性动力学。
常见的房室模型有:一室模型和二室模型等。
1.一室模型
一室模型:假定身体由一个房室组成,静脉注射给药后,药物能快速分布到全身的体液和组织中,血浆中药物浓度与组织中药物浓度快速达到动态平衡。
静脉注射给药:血药浓度C(对数浓度)-时间t曲线为单指数函数。
计算式:
C=D/V·e -kt=C0·e-kt
C一段时间后的血药浓度,C o为初始血药浓度,注射剂量为D,V分布容积=D/C0,t时间,k消除速率常数,e自然对数之底数为2.718。
将C=C o·e-kt改写为:ln(C/Co)=-kt。
lnC对时间t作图,得到一条直线,斜率为k o
按单室模型处置的药物,静注给药后,血药浓度(对数浓度)-时间曲线呈直线关系。
因为:血药浓度下降一半所需的时间称为半衰期(t 1/2),C=0.5Co时,得到t1/2=ln0.5/(-k)=0.693/k。可见半衰期与消除速率常数成反比。
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