Прирост содержания вещества с периодом полувыведения 24 ч
при ежедневной дозе 1 г (многократное дозирование)
Продолжительность процедуры, сут | |||||||
Остаток | 0,5 | 0,75 | 0,875 | 0,9375 | 0,96875 | 0,984375 | |
Доза | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 |
Общее содержание | 1,0 | 1,5 | 1,75 | 1,875 | 1,9375 | 1,96875 | 1,984375 |
Количество в-ва, выводимого из организма | 0,5 | 0,75 | 0,875 | 0,9375 | 0,96875 | 0,984375 |
Важно отметить, что со временем содержание вещества в организме достигает некоторого предельного максимального значения, так как при повышении концентрации в тканях ежедневное его выведение увеличивается и становится равным дозе, вводимой ежедневно.
При увеличении первоначальной вводимой дозы повышается количество выводимого вещества и его содержание в организме, т. е. устанавливается новое равновесие.
Самый простой способ наглядного представления указанного эксперимента – это использование аналогии с заполнением резервуара водой. Система имеет три переменные: вместимость резервуара; скорость подачи жидкости в резервуар, которая регулируется краном; скорость стока жидкости со дна резервуара. Скорость вывода воды определяется диаметром выводной трубки и давлением столба жидкости на нее. Если вода в резервуар поступает с небольшой скоростью, не превышающей скорость стока, вода в резервуаре не накапливается. Однако если увеличить скорость подачи воды в резервуар, то скорость вывода воды также повысится. При определенной скорости подачи вода начинает скапливаться в резервуаре. Поэтому при накоплении воды в резервуаре скорость ее стока также повышается. В некоторый момент скорости подачи и стока выравниваются, и в резервуаре устанавливается постоянный уровень воды. Таким образом, путем уравнивания скоростей двух противоположных процессов достигается состояние равновесия. Если немного повысить скорость подачи воды, ее уровень в резервуаре повысится, и скорость стока снова увеличится вследствие увеличения давления столба жидкости. Тогда установится новое состояние равновесия с более высоким уровнем воды в резервуаре (рис. 7.12).
![]() |
Рис. 7.12. Представление многократного дозирования в однокомпартментной системе по аналогии с действием резервуара |
Максимальное содержание вещества можно связать с периодом его полувыведения t1/2, массой ежедневной дозы Q0, частью этой дозы, которая поглощается организмом f, и интервалом между введением доз t:
1,44 t1/2 Q0 f
Аср = ––––––––––– (7.10)
t
при t1/2 = 24 ч, t = 24 ч, Q0 = 1 и f = 1 максимальная средняя нагрузка на организм составляет 1,44 г. Это средняя величина между максимальным и минимальным содержанием вещества в данный день.
Максимальная концентрация вещества в тканях зависит от размера дозы (повышается при ее увеличении) и от периода полувыведения или скорости выведения. Вещества с большим периодом полувыведения накапливаются в больших концентрациях, чем вещества с меньшим периодом полувыведения. Другим важным фактором является время, необходимое для достижения состояния равновесия.
Следует отметить, что организмы, таким образом, накапливают вещество в своих тканях в соответствии со скоростями его введения и выведения. Причем степень накопления вещества в организме изменяется в широких пределах и во многих случаях коррелирует с коэффициентом распределения вещества.
Многокомпартментная система. Одноячеечную систему можно распространить на значительно более сложную систему, включающую ряд различных взаимосвязанных ячеек. Каждая ткань животного – почки, печень, сердце, мозг или жировые отложения (ткани) – рассматривается как ячейка. После того как вещество попадает в организм, оно начинает перемещаться током крови. Каждая ячейка характеризуется своим размером, содержанием жира, скоростью тока крови, коэффициентом распределения, определяющим способность вещества перемещаться из крови в ткань. Определив скорость поглощения и скорость выведения (обычно включающую скорость метаболизма в печени) вещества, а также подобрав соответствующие математические соотношения, можно с помощью ЭВМ создать модели многоячеечной системы (рис. 7.13).
![]() |
Рис.7.13. Схематическое изображение тока крови и распределения вещества в тканях организма как многоячеечной системы |
Соответствие таких моделей реальным системам необходимо подтверждать экспериментальными данными. Когда модель разработана, несложно оценить влияние таких переменных, как величина дозы, длительность воздействия вещества, изменение скорости выведения и т. д. Можно также оценить возможную реакцию организма на изменение величины дозы. В рамках разработанной модели возможно провести анализ взаимного влияния различных переменных и прогнозировать те ситуации, которые невозможно воспроизвести экспериментально.