Objem distribuce - Volume of distribution

v farmakologie, distribuční objem (PROTI_D, také známý jako zdánlivý distribuční objemdoslova objem ředění^[1]) je teoretický objem to by bylo nutné k zadržení celkového množství podaného lék při stejné koncentraci, jaká je pozorována v krevní plazma.^[2] Jinými slovy, je to poměr množství léku v těle (dávka) na koncentrace léčiva, která se měří v krvi, plazmě a nevázané v intersticiální tekutině.^[3]^[4]

V_D Lék představuje stupeň, v němž je léčivo distribuováno spíše v tělesné tkáni než v plazmě. PROTI_D je přímo úměrná množství léčiva distribuovaného do tkáně; vyšší V_D označuje větší množství tkáňové distribuce. A V_D větší než celkový objem vody v těle (přibližně 42 litrů u lidí^[5]) je možné a znamená to, že lék je vysoce distribuován do tkáně. Jinými slovy, distribuční objem je u léčiva zůstávajícího v plazmě menší než u léčiva, které je široce distribuováno v tkáních.^[6]

Stručně řečeno, léky s vysokou rozpustností v lipidech (nepolární léky), nízkou rychlostí ionizace nebo nízkou schopností vazby na plazmatické proteiny mají vyšší distribuční objemy než léky, které jsou polárnější, vysoce ionizované nebo vykazují vysokou vazbu na plazmatické proteiny prostředí těla. Objem distribuce může být zvýšen o selhání ledvin (kvůli zadržování tekutin) a selhání jater (kvůli změněným tělesným tekutinám a vazba na plazmatické bílkoviny ). Naopak může být snížena při dehydrataci.

The počáteční distribuční objem popisuje koncentrace v krvi před dosažením zdánlivého distribučního objemu a používá stejný vzorec.

Rovnice

Distribuční objem je dán následující rovnicí:

{ displaystyle {V_ {D}} = { frac { mathrm {celkové množství léku v těle}} { mathrm {lék krev plazma koncentrace}}}}

Proto může být dávka potřebná k dosažení určité plazmatické koncentrace určena, pokud je V_D pro tuto drogu je známo. V_D je ne fyziologická hodnota; je to spíše odraz toho, jak se léčivo bude distribuovat po celém těle v závislosti na několika fyzikálně-chemických vlastnostech, např. rozpustnost, náboj, velikost atd.

Jednotka pro distribuční objem se obvykle uvádí v litrech. Jak se složení těla mění s věkem, V_D klesá.

V_D lze také použít k určení, jak snadno se lék vytěsní do oddílů tělesné tkáně vzhledem ke krvi:

{ displaystyle {V_ {D}} = {V_ {P}} + {V_ {T}} doleva ({ frac {fu} {fu_ {t}}} doprava)}

Kde:

PROTI_P = objem plazmy
PROTI_T = zdánlivý objem tkáně
fu = zlomek nevázaný v plazmě
fu_T = frakce nevázaná ve tkáni

Příklady

Pokud podáte dávku D léku intravenózně najednou (IV-bolus), přirozeně byste očekávali, že bude mít okamžitou koncentraci v krvi ${ displaystyle C_ {0}}$ což přímo odpovídá množství krve obsažené v těle ${ displaystyle V_ {krev}}$ . Matematicky by to bylo:

${ displaystyle C_ {0} = D / V_ {krev}}$

Ale to se obecně neděje. Místo toho pozorujete, že se droga distribuovala do nějakého jiného objemu (odečtěte orgány / tkáně). Pravděpodobně první otázka, kterou se chcete zeptat, je: kolik léku již není v krevním oběhu? Distribuční objem ${ displaystyle V_ {D}}$ kvantifikuje právě to určením, jak velký objem byste potřebovali, abyste mohli sledovat skutečně měřenou koncentraci v krvi.

Příkladem jednoduchého případu (jednodílného) je podání D = 8 mg / kg člověku. Člověk má objem krve kolem ${ displaystyle V_ {krev} =}$ 0,08 l / kg.^[7]To dává ${ displaystyle C_ {0} =}$ 100 µg / ml, pokud lék zůstává pouze v krevním řečišti, a jeho distribuční objem je tedy stejný jako ${ displaystyle V_ {krev}}$ to je ${ displaystyle V_ {D} =}$ 0,08 l / kg. Pokud se léčivo distribuuje do veškeré vody v těle, distribuční objem by se zvýšil na přibližně ${ displaystyle V_ {D} =}$ 0,57 l / kg^[8]

Pokud lék snadno difunduje do tělesného tuku, distribuční objem se může dramaticky zvýšit, příkladem je chlorochin který má ${ displaystyle V_ {D} =}$ 250-302 l / kg^[9]

V jednoduchém jednokompartmentovém případě je distribuční objem definován jako: ${ displaystyle V_ {D} = D / C_ {0}}$ , Kde ${ displaystyle C_ {0}}$ v praxi je extrapolovaná koncentrace v čase = 0 od prvních časných plazmatických koncentrací po podání bolusu IV (obvykle se užívá přibližně 5 minut - 30 minut po podání léku).

Sloučeniny s různými V_D pro muže o hmotnosti 70 kg^[10]
Lék	PROTI_D	Komentáře
Warfarin	8L	Odráží vysoký stupeň vazby na plazmatické bílkoviny.
Teofylin, Ethanol	30L	Představuje distribuci v celkové tělesné vodě.
Chlorochin	15 000 l	Velmi se ukazuje lipofilní molekuly, které sekvestrují na celkem tělesný tuk.
NXY-059	8L	Vysoce nabité hydrofilní molekula.

Ukázkové hodnoty a rovnice

Farmakokinetické metriky
Charakteristický	Popis	Symbol	Jednotka	Vzorec	Pracoval příklad hodnota
Dávka	Množství podaného léku.	${ displaystyle D}$	${ displaystyle mathrm {mol}}$	Návrhový parametr	500 mmol
Interval dávkování	Čas mezi podáním dávky léku.	${ displaystyle tau}$	${ displaystyle mathrm {s}}$	Návrhový parametr	24 h
C_max	Maximální plazmatická koncentrace léčiva po podání.	${ displaystyle C _ { text {max}}}$	${ displaystyle mathrm {M}}$	Přímé měření	60,9 mmol / l
t_max	Je čas dosáhnout C_max.	${ displaystyle t _ { text {max}}}$	${ displaystyle mathrm {s}}$	Přímé měření	3,9 hodiny
C_min	Nejnižší (koryto ) koncentrace, které lék dosáhne před podáním další dávky.	${ displaystyle C _ {{ text {min}}, { text {ss}}}}$	${ displaystyle mathrm {M}}$	Přímé měření	27,7 mmol / l
Objem distribuce	Zdánlivý objem, ve kterém je léčivo distribuováno (tj. Parametr týkající se koncentrace léčiva v plazmě k množství léčiva v těle).	${ displaystyle V _ { text {d}}}$	${ displaystyle mathrm {m} ^ {3}}$	${ displaystyle { frac {D} {C_ {0}}}}$	6,0 l
Koncentrace	Množství drogy v daném objemu plazma.	${ displaystyle C_ {0}, C _ { text {ss}}}$	${ displaystyle mathrm {M}}$	${ displaystyle { frac {D} {V _ { text {d}}}}}$	83,3 mmol / l
Absorpční poločas	Čas potřebný k tomu, aby koncentrace léčiva zdvojnásobila původní hodnotu pro orální a jiné extravaskulární cesty.^{[Citace je zapotřebí ]}	${ displaystyle t _ {{ frac {1} {2}} a}}$	${ displaystyle mathrm {s}}$	${ displaystyle { frac { ln (2)} {k _ { text {a}}}}}$	1,0 h
Konstanta absorpční rychlosti	Rychlost, kterou lék vstupuje do těla pro orální a jiné extravaskulární cesty.	${ displaystyle k _ { text {a}}}$	${ displaystyle mathrm {s} ^ {- 1}}$	${ displaystyle { frac { ln (2)} {t _ {{ frac {1} {2}} a}}}}$	0.693 ⁻¹
Eliminační poločas	Čas potřebný k tomu, aby koncentrace léčiva dosáhla poloviny své původní hodnoty.	${ displaystyle t _ {{ frac {1} {2}} b}}$	${ displaystyle mathrm {s}}$	${ displaystyle { frac { ln (2)} {k _ { text {e}}}}}$	12 h
Konstanta rychlosti eliminace	Rychlost, jakou je lék odstraněn z těla.	${ displaystyle k _ { text {e}}}$	${ displaystyle mathrm {s} ^ {- 1}}$	${ displaystyle { frac { ln (2)} {t _ {{ frac {1} {2}} b}}} = { frac {CL} {V _ { text {d}}}}}$	0,0578 h⁻¹
Rychlost infuze	Rychlost infuze k vyvážení eliminace.	${ displaystyle k _ { text {in}}}$	${ displaystyle mathrm {mol / s}}$	${ displaystyle C _ { text {ss}} cdot CL}$	50 mmol / h
Plocha pod křivkou	The integrální křivky závislosti koncentrace na čase (po jedné dávce nebo v ustáleném stavu).	${ displaystyle AUC_ {0- infty}}$	${ displaystyle mathrm {M} cdot mathrm {s}}$	${ displaystyle int _ {0} ^ { infty} C , operatorname {d} t}$	1 320 mmol / l · h
Plocha pod křivkou		${ displaystyle AUC _ { tau, { text {ss}}}}$	${ displaystyle mathrm {M} cdot mathrm {s}}$	${ displaystyle int _ {t} ^ {t + tau} C , operatorname {d} t}$	1 320 mmol / l · h
Odbavení	Objem plazmy zbavené léčiva za jednotku času.	${ displaystyle CL}$	${ displaystyle mathrm {m} ^ {3} / mathrm {s}}$	${ displaystyle V _ { text {d}} cdot k _ { text {e}} = { frac {D} {AUC}}}$	0,38 l / h
Biologická dostupnost	Systémově dostupná frakce drogy.	${ displaystyle f}$	Bez jednotky	${ displaystyle { frac {AUC _ { text {po}} cdot D _ { text {iv}}} {AUC _ { text {iv}} cdot D _ { text {po}}}}}$	0.8
Kolísání	Maximální kolísání minima během jednoho dávkovacího intervalu v ustáleném stavu.	${ displaystyle \% PTF}$	${ displaystyle \%}$	${ displaystyle { frac {C _ {{ text {max}}, { text {ss}}} - C _ {{ text {min}}, { text {ss}}}} {C _ {{ text {av}}, { text {ss}}}}} cdot 100 \%}$ kde ${ displaystyle C _ {{ text {av}}, { text {ss}}} = { frac {1} { tau}} AUC _ { tau, { text {ss}}}}$	41.8%

Reference

^ Ward, Robert M .; Kern, Steven E .; Lugo, Ralph A. (2012). „Farmakokinetika, farmakodynamika a farmakogenetika“. Averyho nemoci novorozence. Elsevier. 417–428. doi:10.1016 / b978-1-4377-0134-0.10034-4. ISBN 978-1-4377-0134-0.
^ „Distribuční objem“. sepia.unil.ch. Citováno 19. dubna 2018.
^ Davis, Peter J .; Bosenberg, Adrian; Davidson, Andrew; Jimenez, Nathalia; Kharasch, Evan; Lynn, Anne M .; Tofovic, Stevan P .; Woelfel, Susan (2011). "Farmakologie dětské anestézie". Smithova anestezie pro kojence a děti. Elsevier. 179–261. doi:10.1016 / b978-0-323-06612-9.00007-9. ISBN 978-0-323-06612-9.
^ „vetmed.vt.edu“.
^ "Fyziologie tekutin: 2.1 oddíly tekutin". www.anaesthesiamcq.com. Citováno 19. dubna 2018.
^ Ilowite, Norman T .; Laxer, Ronald M. (2011). "FARMAKOLOGIE A DROGOVÁ TERAPIE". Učebnice dětské revmatologie. Elsevier. 71–126. doi:10.1016 / b978-1-4160-6581-4.10006-8. ISBN 978-1-4160-6581-4.
^ Alberts, Bruce (2005). "Funkce leukocytů a procentuální rozdělení". Molekulární biologie buňky. Knihovnička NCBI. Citováno 2007-04-14.
^ Guyton, Arthur C. (1976). Učebnice lékařské fyziologie (5. vydání). Philadelphia: W.B. Saunders. str.424. ISBN 0-7216-4393-0.
^ Wetsteyn JC (1995). „Farmakokinetika tří režimů dávek chlorochinu: důsledky pro chemoprofylaxi malárie“. Br J Clin Pharmacol. 39 (6): 696–9. doi:10.1111 / j.1365-2125.1995.tb05731.x. PMC 1365086. PMID 7654492.
^ Swain, Chrisi. "Distribuce a vazba na plazmatické bílkoviny". Cambridge MedChem Consulting. Citováno 2020-04-02.

externí odkazy

[Ward_Kern_Lugo_2012_pp._417–428-1] Ward, Robert M .; Kern, Steven E .; Lugo, Ralph A. (2012). „Farmakokinetika, farmakodynamika a farmakogenetika“. Averyho nemoci novorozence. Elsevier. 417–428. doi:10.1016 / b978-1-4377-0134-0.10034-4. ISBN 978-1-4377-0134-0.

[2] „Distribuční objem“. sepia.unil.ch. Citováno 19. dubna 2018.

[Davis_Bosenberg_Davidson_Jimenez_2011_pp._179–261-3] Davis, Peter J .; Bosenberg, Adrian; Davidson, Andrew; Jimenez, Nathalia; Kharasch, Evan; Lynn, Anne M .; Tofovic, Stevan P .; Woelfel, Susan (2011). "Farmakologie dětské anestézie". Smithova anestezie pro kojence a děti. Elsevier. 179–261. doi:10.1016 / b978-0-323-06612-9.00007-9. ISBN 978-0-323-06612-9.

[urlUntitled_Document-4] „vetmed.vt.edu“.

[5] "Fyziologie tekutin: 2.1 oddíly tekutin". www.anaesthesiamcq.com. Citováno 19. dubna 2018.

[Ilowite_Laxer_2011_pp._71–126-6] Ilowite, Norman T .; Laxer, Ronald M. (2011). "FARMAKOLOGIE A DROGOVÁ TERAPIE". Učebnice dětské revmatologie. Elsevier. 71–126. doi:10.1016 / b978-1-4160-6581-4.10006-8. ISBN 978-1-4160-6581-4.

[alberts_table-7] Alberts, Bruce (2005). "Funkce leukocytů a procentuální rozdělení". Molekulární biologie buňky. Knihovnička NCBI. Citováno 2007-04-14.

[textbookofmedicalphysiology5thed-8] Guyton, Arthur C. (1976). Učebnice lékařské fyziologie (5. vydání). Philadelphia: W.B. Saunders. str.424. ISBN 0-7216-4393-0.

[9] Wetsteyn JC (1995). „Farmakokinetika tří režimů dávek chlorochinu: důsledky pro chemoprofylaxi malárie“. Br J Clin Pharmacol. 39 (6): 696–9. doi:10.1111 / j.1365-2125.1995.tb05731.x. PMC 1365086. PMID 7654492.

[10] Swain, Chrisi. "Distribuce a vazba na plazmatické bílkoviny". Cambridge MedChem Consulting. Citováno 2020-04-02.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]