Я думаю, что центр замешательства для вас это вопрос:
Если активное вещество, наконец, идет в мозг, где роль веса в этом процессе?
Дело в том, что, когда вещество имеет системный эффект (в отличие от локального), оно каким-то образом должно получить от точки, где оно применяется к месту действия. То есть, если кто-то проглотит что-то, что воздействует на мозг, он должен каким-то образом пройти от желудка к голове - и вещества делают это через кровь. Вещество освобождается от той формы, в которой оно принималось, затем растворяется и всасывается в кровь.** Так как кровь достигает всех частей тела, то и вещество тоже. Обычно мы видим большинство ее воздействия на одну часть тела/орган, но она распространяется (более или менее) повсюду.
- Как это связано с массой тела?
Чтобы ответить на этот вопрос, мы должны изучить процесс, в котором вещество переходит из кровотока в ткань. Это может быть сделано с помощью нескольких механизмов, таких как: диффузия, активный транспорт, пиноцитоз и т.д. Для многих ксенобиотиков (инородных для нашего организма веществ) путь переноса - диффузия через клеточные мембраны. Скорость и степень диффузии пропорциональны градиенту концентрации.
- Это означает две вещи:
- Чем выше разница в концентрациях между кровью и другой тканью, тем выше скорость и степень диффузии будет.
- Этот процесс зависит не только от общего количества принятого вещества; он зависит от концентрации.
И с тех пор: c = количество/V
мы можем видеть, что если мы растворим то же самое количество вещества, если различные объемы (например, крови), мы получим различные концентрации. Что приводит нас к тому, что объем крови важен. Среди прочих факторов, объем крови зависит от массы тела. Масса крови составляет примерно 7% от массы нашего тела, а объем пропорционален этому.*
- Большая масса тела => больший объем крови => меньшая концентрация вещества => меньшая скорость и степень диффузии в целевой орган (например, мозг)_
Когда вещество попадает в ткань, в зависимости от его химической структуры, оно может: найти целевой белок и иметь эффект (обратите внимание, что это не должно быть “желательным” эффектом); оно может раствориться в жировой ткани; оно может связываться с белками или другими структурами, такими как кости. Опять же, сила этих связей зависит от химической структуры вещества (среди прочих факторов) - он может связываться обратимо и вскоре может быть на своем пути снова или он может быть помещен в ткань, к которой он имеет химическое сродство. Мы говорим, что вещество распространяется по различным адресам compartments**. Если размер этих отделений больше, чем есть больше “места” для вещества, которое будет распределено, и потенциально “хранится”, так сказать.
- _Большая масса тела => (обычно пропорционально) большая масса многих тканей => больший объем для распределения вещества и потенциально большая емкость для его хранения _
Источник: см. 4
Все становится сложным, потому что многие вещества в нашей крови связываются с белками плазмы (обычно альбумином), а связанная фракция находится в равновесии с несвязанной (свободная фракция). Только свободная фракция вещества может диффундировать через клеточные мембраны (белково-вещественный комплекс слишком велик). Различные вещества имеют разный потенциал связывания, и они конкурируют друг с другом за одни и те же места связывания, и влияют на кинетику друг друга. Более того, за Освобождением, Поглощением и Распределением следует Метаболизм и Извлечение (так называемая система LADMER). Все эти процессы происходят одновременно после (обычно короткого) времени запаздывания.
Это означает, что концентрация вещества в крови зависит от многих факторов. Мы рассчитываем большинство из этих факторов на основе информации, полученной в результате испытаний на животных и клинических испытаний, и используем математические модели и компьютерное моделирование для определения дозы и дозы, которая будет достигать и поддерживать концентрацию вещества в крови в определенном диапазоне, и предполагаем, что это будет иметь прогнозируемый эффект. Все эти расчеты являются аппроксимациями. Хотя масса тела является важным фактором в них, расчет дозы вещества, основанный только на общей массе тела, является очень грубым приближением.
Еще один улов для контролируемых веществ: существует значительно меньше данных о кинетике этих веществ, чем о лекарствах (которые предназначены для лечения или управления болезнью). Поэтому “расчеты” ограничены. С другой стороны, когда эти вещества достигают других частей тела и метаболизируются, помимо своего психоактивного эффекта они могут воздействовать и на другие органы, вызывая, например, печеночную или почечную недостаточность.
*Гендер, структура тела (особенно тощая масса тела), возраст и другие факторы определяют точную массу и объем.крови; все еще общая масса тела сильно коррелирует с количеством крови в организме.
** Деление на отсеки является теоретическим, призванным облегчить расчеты. Оно основано на том, что концентрация вещества в разных отсеках изменяется по-разному. В действительности все “отсеки” связаны и постоянно взаимодействуют друг с другом.
*** Это объяснение упрощено для широкой публики. Приведенное выше уравнение предназначено для концентрации в целом. Концентрация крови вещества никогда не равна простому количеству и объему (не забудьте принять во внимание пункт 2 и улов). Теоретический член объема распределения или объема распределения не равен объему крови - он вычисляется с учетом различных факторов.
Ссылки:
- Биофармацевтика и клиническая фармакокинетика: Введение, четвертое издание , Нотари, CRC Press, 1986; глава 2, стр. 48-49
- Фармакокинетика и фармакодинамика наркотических средств, находящихся в употреблении, отредактировано Стивеном Б. Карчем, доктором медицины, FFFLM, CRC Press, 2007 - глава 1 (особенно: 1.2.1, 1.2.2 и 1.6)
- DRUG ABSORPTION, DISTRIBUTION AND ELIMINATION; ФАРМАКОКИНЕТИКА - страницы 25-26
- Фармакология 3-е издание , Автор: Джордж М. Бреннер, доктор философии, почетный профессор фармакологии, Колледж остеопатической медицины Оклахоминского государственного университета, Талса, ОК; и Крейг Стивенс, доктор философии, профессор фармакологии, Оклахоминский государственный университет, Талса, ОК
- Расчетный объем крови