Transport w organach i organizmie. Modele kompartmentowe. Wykład 12 Transport w organach i organizmie. Modele kompartmentowe. Procesy transportowe w organizmach żywych

Wykład 12 – Transport w organach i organizmie. Transport substancji w organizmie żywym może być rozpatrywany na różnych poziomach: A) Transport do poszczególnych organów przez krew. B) Transport w obrębie poszczególnych organów za pomocą krwi i poprzez tkankę łączną C) Transport w kapilarze krwionośnej, przez jej ściany i w obrębie najbliższej tkanki D) Transport wewnątrz komórek Skala Wzrasta komplikacja Procesy transportowe w organizmach żywych

Wykład 12 – Transport w organach i organizmie. W celu analizy całościowej wprowadzono pojęcie kompartmentu. Oraz modele kompartmentowe. Organizm dzielimy na obszary (kompartmenty) Kompartmenty są obszarem o idealnym wymieszaniu. Musimy więc określić tylko strumienie wymieniane pomiędzy kompartmentami !!!! Procesy transportowe w organizmach żywych

Wykład 12 – Transport w organach i organizmie. W modelach kompartmentowych , każdy kompartment reprezentuje grupę organów lub pojedynczy organ lub może być obszarem nie związanym z konkretnym organem. W kompartmentach panuje idealne wymieszanie. Stężenie jest jednolite w obrębie kompartmentu. Należy określić jednostkę w której opisujemy stężenie substancji np. miligramy, lub mikrogramy na jednostkę masy tkanki lub jednostkę objętości osocza . Skumulowana ekspozycja na substancję danego kompartmentu może być wyrażona: AUC (area under the curve) – zmiana stężenia w czasie . Procesy transportowe w organizmach żywych

Wykład 12 – Transport w organach i organizmie. Doza wprowadzanego leku do organizmu wrażana jest jako ilość substancji w przeliczeniu na kg masy ciała (Bw) lub powierzchnię ciała (S). Okazuje się , że w celu znormalizowania dozy leku pomiędzy różnymi pacjentami lepiej stosować powierzchnię ciała niż masę ponieważ, szybkość usuwania leku (clearance) z organizmu jest proporcjonalna do masy ciała w potędze 0.75. Ta relacja jest podobna do relacji pomiędzy powierzchnia ciała a jego masą: Więc szybkość usuwania leku będzie proporcjonalna do powierzchni ciała. Stężenie leku we krwi zależy od szybkości usuwania leku i dozy leku wprowadzonej do krwi. Procesy transportowe w organizmach żywych

Wykład 12 – Transport w organach i organizmie. Bez względu na drogę podawania, lek wprowadzany jest w postaci bolusa ( pojedyncza dawka ) lub w postaci ciągłej. Po podaniu leku lek będzie usuwany z krwioobiegu na skutek inaktywacji oraz wydalania. Inaktywacja zachodzi na skutek metabolizmu, lub przyłączania się do innych molekuł. Głównie w wątrobie zachodzi proces metabolizmu leku a wydalanie głównie w nerkach. Całkowita szybkość usuwania leku (body clearance) ClB jest funkcją stężenia leku w osoczu. Procesy transportowe w organizmach żywych

Wykład 12 – Transport w organach i organizmie. Model jedno-kompartmentowy Jeżeli lek po podaniu dystrybuuje się jednakowo w całym organizmie to wystarczy nam jeden kompartment o objętości V i stężeniu leku wewnątrz C. Kompartment glówny , V Iniekcja leku clearance C Ilość leku Iniekcje leku dobrze opisuje zależność: Funkcja delta Procesy transportowe w organizmach żywych

Wykład 12 – Transport w organach i organizmie. Zakładamy , że w organizmie nie było leku przed podaniem, dla t <0 i brak jest chemicznych przemian w komprtmencie. Mamy idealne wymieszanie a więc. Kompartment glówny , V Iniekcja leku clearance C Zmiana stężenia w czasie wynika z usuwania składnika Stała usuwania Warunki początkowe: Procesy transportowe w organizmach żywych

Wykład 12 – Transport w organach i organizmie. Zmiana stężenia leku w czasie: Kompartment glówny , V Iniekcja leku clearance C Czas po którym stężenie spadnie o połowę: Mierzymy doświadczalnie Wyznaczamy stałą. Procesy transportowe w organizmach żywych

Wykład 12 – Transport w organach i organizmie. Możemy wyznaczyć ClB które określane jest jako ilość usuwanej substancji w odniesieniu do Stężenia tej substancji w osoczu: Ilość usuwana Stężenie Procesy transportowe w organizmach żywych

Wykład 12 – Transport w organach i organizmie. Aby wyznaczyć AUC trzeba scałkować wyrażenie na zmianę stężania w czasie: Skumulowana ekspozycja na substancję: Procesy transportowe w organizmach żywych

Wykład 12 – Transport w organach i organizmie. Model dwu kompartmentowy Większość leków zachowuje się inaczej w krwioobiegu a inaczej w tkance ( inne współczynniki transportowe) a więc nie można użyć jednego kompartmentu są potrzebne przynajmniej dwa: krwioobieg i grupa organów. krowioobieg organy Procesy transportowe w organizmach żywych

Wykład 12 – Transport w organach i organizmie. Bilans masy: Warunki początkowe: Procesy transportowe w organizmach żywych

Wykład 12 – Transport w organach i organizmie. Eliminując C2: Procesy transportowe w organizmach żywych

Wykład 12 – Transport w organach i organizmie. Rozwiązując mamy: Procesy transportowe w organizmach żywych

Wykład 12 – Transport w organach i organizmie. Faza dystrybucji Faza eliminacji Procesy transportowe w organizmach żywych

Wykład 12 – Transport w organach i organizmie. Body clearance: Skumulowana ekspozycja na substancję: Model ten dobrze opisuje zachowanie wielu makromolekuł we krwi. Procesy transportowe w organizmach żywych