作者：史晨阳 徐州医科大学2024级硕士研究生
审校：赵林林 徐医附院麻醉科
房室药代动力学模型
房室模型没有生理相关性。它们是通过使用数学表达式来构建的，这些数学表达式描述随时间推移的药物浓度，然后根据容积和清除率重新设置参数。图4-11所示的单室模型包含一个容积和一个清除率。尽管已用于多种药物，但该模型对于麻醉药物可能过于简化。为了更好地模拟麻醉药物，临床药理学家开发了二室和三室模型，其中包含几个通过管道连接的外周容积。如图4-11所示，二室模型中的右室容积，三室模型中的中间室容积，均为中央容积，其余的为周围容积。所有容积的总和即为稳态分布容积（volume of distribution at steady state，Vdss）。由中央室向外的清除称为中央清除或者代谢清除。中央室与外周室之间的清除则为室间清除。
多室模型
药物静脉推注后血浆浓度随时间的变化类似于图4-12中的曲线。该曲线符合大多数药物都脉注射后共行的特征。首先，浓度会随着时间逐渐降低。其次，最初下降的速度最快，后期逐渐变慢，直至符合线性对数关系。
对于多数药物，可以分为三个不同的阶段，如图4-12中的芬太尼所示。单次推注后立即出现快速分布相（蓝线）。此阶段的特征是药物从血浆到快速平衡组织的快速分布。接下来，第二个缓慢分布相（红线），此阶段药物移动到更缓慢平衡的组织或药物从快速平衡组织返回血浆。最后阶段，经过半对数处理后几乎是一条直线。这个最后的阶段通常被称为“清除期”，因为在终末期药物浓度降低的主要机制是从体内清除。清除期的药物显著特征是血浆浓度低于组织浓度，血浆和周围分布容积中药物的相对比例保持恒定。在这个末期阶段，药物从快速和缓慢分布的组织返回血浆，并通过代谢或排泄从血浆中永久清除。
大多数哺乳动物单次给药后的药物分布都符合三室模型 。在此模型中包含三个容器，如图4-12所示，三个容器对应于（从左到右）缓慢平衡的周围室、中央室（注入药物的血浆）和快速平衡的周围室。水平管道表示室间清除率或代谢清除率（用引流朝向纸面的排出管道代表）。每个容器的容积代表芬太尼在每个腔室的分布容积。管道间交叉区域代表芬太尼的系统性清除与室间清除之间的关系。每个容器的液面高度代表药物浓度。通过使用这种水力模型，我们可以研究单次注射后的药物浓度随时间而下降的过程。
最初阶段，药物通过室间清除从中央室进入周围室，或者通过代谢清除从模型完全排出。因有三个不同的去向，中央室的药物浓度会迅速下降。在蓝线和红线之间的过渡区域，快速平衡室的作用发生了转变。在此过渡过程中，中央室中的浓度降至快速平衡室浓度以下，并且它们之间的流动方向相反。
过渡区域（红线）后，血浆中的药物只有两个去向：进入缓慢平衡室或排泄管。在这些过程，药物从快速平衡室返回血浆中，部分抵消血浆药物浓度的下降。最终结果是，一旦快速平衡室达到平衡，中央室中的浓度下降速度就会较以前显著减慢。
中央室的药物浓度一旦降低到快速和缓慢平衡室以下（绿线），唯一降低血浆药物浓度的方法就是代谢清除，即管道排出。从两个周围室返回中央室的药物大大减慢了血浆药物浓度的降低速度。
曲线随时间持续下降且斜率不断增加（如图4-12中的曲线）可以用负指数的总和来描述。在药代动力学中，反应血浆药物浓度随时间变化的指数关系公式4-6。
公式4-6
其中，t是单次给药后的时间，是单次注射药物后的药物浓度，A、、B、、C和是药代动力学模型的参数。A、B和C是系数，而、和是指数。药物单次剂量推注后，方程式中的所有六个参数均大于0。除前面提到的注射后的最初几分钟的模型错误说明外，利用这个多幂次方可以准确反映单次注射药物后的药物血浆浓度。
房室药代动力学模型完全是经验模型，并没有解剖学依据，仅仅是基于对已知药物剂量后推测血浆浓度的匹配公式。动力学模型代表的是根据容积和清除率来描述浓度与时间关系的模型。尽管更直观，但没有生理学意义。
最小的指数常常具有特殊意义。该指数决定了最终对数- 线性曲线的斜率。除非另有说明，当医学文献提到药物的半衰期时均是终末半衰期。但是，药物的终末半衰期很难用一两个指数术语来理解。
终末半衰期为单次注射药物后，浓度降低50%所需的最长时间。通常，浓度下降50%的时间要比这个最高时限更短。药代动力学房室模型受到普遍认可的部分原因在于可以将非直观的指数模型转换更直观的房室形式，如图4-11 所示。
微观速率常数表示为，是指药物从i室到j室的转移速度。0室位于模型外，因此是通过代谢或消除作用从中央室中不可逆地清除药物的微观速率常数（类似于单室模型中的k）。房室间的微观速率常数（，等）描述了药物在中央室和外周室之间的移动。每个外周室至少有两个微速率常数，分别代表药物的进入和排出。两室和三室模型的微速率常数如图4-11所示。
