药动学-药效学结合模型

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药动学-药效学结合模型(是综合研究药物在体内的动态变化过程与其药效消长之间关系的表,它定量。
中文名
药动学-药效学结合模型
外文名
PK-PD model
类    型
数学模型
表    述
浓度时间效应三者间的关系

药动学-药效学结合模型药动学-药效学结合模型

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药动学-药效学结合模型反映了药物机体之间的双向相互作用。其中,机体对药物的作用可用药动学模型表述,包括吸收分布代谢排泄四个环节,在模型中用药物浓度随时间的变化进行表述。药物对机体的作用反映在药效学模型中,描述了效应随着浓度而变化的动力学过程。
药动学-药效学结合模型又可称呼为:“药动学/药效学模型”或“ 药动学-药效学模型”。

药动学-药效学结合模型药动学-药效学结合模型的分类

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根据药动学和药效学联结方式的不同属性可将药动学-药效学结合模型分成4种类型:

药动学-药效学结合模型直接连接和间接连接模型

直接连接是指血药浓度与作用部位的药物浓度直接相关,用药后两者之间可迅速达到平衡。因此血药浓度可直接作为效应的输入函数,对于这种类型的药物可以直接将血药浓度与其效应联系起来,从而建立直接连接模型。
间接连接是指血药浓度与作用部位的药物浓度没有直接相关性,用药后两者之间需要经过一段时间方能达到平衡,作用部位的药物浓度变化常常滞后于血药浓度变化,导致药物的效应变化也滞后于血药浓度变化。对于这种类型的药物需要借助于假想的效应室将血药浓度与作用部位的药物浓度间接地联系起来,建立间接连接模型,以效应室的药物浓度作为效应输入函数,如S 形Emax模型。

药动学-药效学结合模型直接效应和间接效应模型

直接效应是指药物的效应与其在作用部位的浓度直接相关,即药物到达作用部位后既可立即产生效应,没有时间上的滞后。由于药物效应与其作用部位的浓度直接相关,因而可以采用直接连接或间接连接方式建立相应的数学模型。
间接效应是指药物的效应与其在作用部位的浓度没有直接相关性,药物到达作用部位不能立刻产生效应,药物效应有明显滞后。这种滞后并非由于药物从血浆向作用部位的转运过程所导致的,而是由于药物的作用机制本身所导致的,这类药物常常通过改变体内某些内源性物质而发挥药效,对于这种类型的药物应根据药物的作用机制来建立相应的模型,例如生长速率为零级过程、消除速率为一级过程的药效模型,该模型的应用目前日益广泛,如抗凝药、解热镇痛药、降糖药和抗贫血药的药动学-药效学研究中都有应用。

药动学-药效学结合模型软连接和硬连接模型

软连接模型借助于浓度和效应数据将药动学和药效学联系起来,效应室模型是软连接模型的典型代表。
硬连接模型借助于药动学数据和体外药效数据将药动学和药效学联系起来,因此该模型是一种基于药物作用机制的模型,可用于预测新化合物的体内活性。

药动学-药效学结合模型时间非依赖性和时间依赖性模型

时间非依赖性是指药物的效应只取决于作用部位的药物浓度,药效学参数不随时间而变化,大部分药物属于这种类型。
对于某些药物而言,药效学参数具有时间依赖性,在作用部位的药物浓度相同的情况下,不同时间所产生的效应是不同的,这类药物常常具有增敏或耐受现象,此时应运用时间依赖性模型。

药动学-药效学结合模型药动学-药效学结合模型的基础数学模型

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药动学-药效学结合模型药动学模型

在药动学-药效学模型研究中,所使用的药动学模型均为隔室模型,隔室的数目根据药物浓度随时间的变化速率作人为划分,常见的为一房室模型和二房室模型,偶尔可见三房室模型。
一房室模型: 将整个机体视为一个房室,药物进入机体后迅速分布于体液和全身各组织,并在体内各组织之间迅速达到动态平衡,药物在各组织之间的转运速率相同,从体内按一级过程消除。
二房室模型: 其典型的特征是药物浓度-时间曲线下降段在半对数坐标下表现出双指数函数特征。在给药后的较短时间内,药物迅速从中央室向外周室分布,同时向外消除,因而药物浓度的变化速率很快。一段时间后,药物在中央室与外周室之间的分布过程达到了平衡,因而中央室内药物浓度的变化只与消除有密切关系,表现为单指数衰减过程。
三房室模型: 包括一个中央室和两个外周室,后者根据药物在外周室的分布能力差异分别称为“浅外周室”和“深外周室”,这两个外周室均与中央室相连。药物浓度随浓度的变化符合三指数函数特征。
根据给药方式的不同,又可将药动学模型划为静脉注射模型、静脉滴注模型和口服模型。与前两者相比,口服模型增添了吸收室,因而药物浓度变化存在上升相。

药动学-药效学结合模型药效学模型

2.1 线性模型: 药物效应与浓度呈直线关系。
2.2 对数线性模型: 药物效应强度与浓度对数呈直线关系,或者药物效应强度对数与浓度对数呈直线关系。
2.3 Emax模型: 该模型可预报最大效应,用Emax和EC50两个参数描述。形式: E = Emax*c/(EC50+c)。
2.4 S形Emax模型: 该模型较为常用,也可预报最大效应,参数包括Emax、EC50和s。形式: E = Emax*(c^s)/[(EC50^s)+(c^s)]。
2.5 间接效应模型: 效应的变化包括产生和消除两个过程,前者保持恒定,后者符合一级动力学,分别用参数Kin和Kout表述。形式: dE/dt = Kin - Kout*E。
2.6 转导室模型: 模型形式与间接效应模型类似,不同是效应的产生速率和消除速率在数值上相同,该模型可用于描述药效的延迟现象,参数用Kt表述。形式: dE/dt = Kt*(1-E)。
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