药动学的模型及常见参数

二、药动学的模型及常见参数

模拟药物在体内吸收、分布和消除全过程的药动学模型主要有房室模型、统计矩模型等。

(一)药动学的模型

1.药动学房室模型

把机体视为一个系统,将药物转运速率相似的器官组织视为一个转运单位,即房室。房室不具有直观的生理学或解剖学意义,仅表示药物在体内的分布特征。主要有单室模型和双室模型,少数为多室模型。房室模型是根据药物的分布及达到平衡的速率划分的,是一种抽象的概念,为描述方便,并无实际意义。

第一,药动学单室模型。当药物在机体的分布迅速、均匀,立即达到分布转运的动态平衡时,整个机体可看成“均一单元”,即单室模型。

第二,药动学双室模型。进入机体的药物能较快分布到某些组织器官并达到动态平衡,而向另一些组织器官分布并达到平衡较慢,可以根据药物分布均匀速度和程度不同将机体划分为两个单元,即双室模型。一般将血流丰富、药物分布能够瞬时达到动态平衡的组织器官如心、脑、肝、肾、脾、肺等视为一个房室,称为中央室;将血流供应较少、药物分布较慢的组织如肌肉、脂肪、骨骼等视为另一个房室,称为周边室或外室。

2.药动学统计矩模型

应用统计学原理分析药物的体内过程,认为药物体内过程为一系列随机事件。血药浓度—时间曲线可以被看成一种统计分布曲线,药动学参数的计算主要依据血药浓度—时间曲线下的面积。运用零阶矩和一阶矩可以计算药物半衰期、清除率、生物利用度等参数。药物的体内过程需要符合线性动力学过程。

(二)常见药动学参数

1.药动学半衰期

通常与生物半衰期、血浆半衰期、消除半衰期交叉应用。若无特别说明,一般指消除半衰期,它是血药浓度或体内药量下降一半所需的时间,是表示药物从体内消除速度的一个重要参数。代谢和排泄快的药物,消除半衰期短;若代谢和排泄受到抑制,则半衰期延长。一级动力学过程的消除半衰期是一常数,其与剂量及给药途径无关。零级动力学过程的消除半衰期与给药剂量成正比。开始血药浓度高,半衰期长,血药浓度下降,半衰期随之缩短。半衰期的变化也反映出机体代谢或排泄器官的功能状态。主要经肾消除的药物用于肾功能障碍患者,须根据药物半衰期或清除率调整给药方案。(https://www.daowen.com)

2.药动学表观分布容积

表观分布容积是体内药量与血药浓度的比值,它不代表直接生理意义的容积,而是指机体内所有药量以此时血中相同药物浓度分布时所需的体液容积,故称表观分布容积。其数值可以反映出药物的特性及其分布的粗略情况。一般水溶性或极性大的药物,不易穿越生物膜进入细胞内或脂肪组织,血药浓度较高,表观分布容积较小;而脂溶性大的药物,血药浓度较低,表观分布容积通常较大,有的甚至超过机体总容积。药物的表观分布容积与在脂肪中的分配系数、血浆蛋白结合率及与其他组织结合的程度等因素有关,可随患者的年龄、性别、疾病和身体状况而变化。但对特定患者而言,某一具体药物的表观分布容积是一个确定的值。

3.药动学清除率

清除率是指单位时间内机体清除药物的表观分布容积数,体现了药物从体内清除速度的快慢,其对于设计给药方案具有重要意义。

4.药动学血药浓度—时间曲线下面积

血药浓度—时间曲线下面积是血药浓度对时间作图所得曲线下的面积,是体内药物总量的一种计算方法。

5.药动学稳态浓度

临床上,多数药物是按固定剂量、固定间隔,多次给药。这一过程中,每一次给药时,体内总有前一剂量的残留量。随着给药次数的增加和体内药量逐渐累积,可以达到在每一个给药间隔时间内,药物在体内的消除速率等于给药速率时,此时血药浓度在平衡状态的平均浓度上下波动,即达到了稳态浓度。稳态最大血药浓度和稳态最小血药浓度,对血药浓度监测和给药方案的设计具有重要意义。从第一剂量开始,经过5个半衰期即基本可达到稳态浓度。为了缩短这一过程,可先给予负荷剂量,使治疗血药浓度立即达到期望的稳态浓度。

6.药动学生物利用度

生物利用度是指药物吸收进入血液循环的速度和程度。吸收速度可用血药峰浓度和到达峰浓度所需时间来表示。吸收程度可通过血药浓度—时间曲线下面积比值表示。重复用药过程中,疗效受吸收速度影响逐渐减小,而与吸收程度关系更密切,所以通常以吸收程度来表示生物利用度。静脉注射给药,药物全部进入全身循环,以之为标准计算试验制剂生物利用度,称为绝对生物利用度。药物的理化性质、机体的生理病理状态、食物和合并用药等因素均可影响药物的生物利用度。