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
清除率
清除率是指药物从血浆或者全血中清除的速度。清除率包括两个过程:全身清除(离开容器)和室间清除(容器之间)(图4-7)。全身清除是指药物从体内永久性清除,包括清除药物原形及转化为代谢产物。室间清除是指药物在血浆及周围组织间的转移。为方便叙述,室与容器这两个词在本章中可相互替换使用。
室间清除率 (intercompartmental clearance)是指单位时间内完全清除药物的容积,故使用流量单位(如L/min)。清除率不应与清除速率(如 mg/min)混淆。图4-8阐述了清除速率不能代替清除率的原因。利用分布容积,可以在任意时刻根据测得的药物浓度计算出药物总量。虽然间隔时间均1min,时间窗口 A中的浓度变化也大于时间窗口B中的浓度变化。时间窗口A和B的清除速度分别为27mg/min和12mg/min。当再给一剂药物时,两者都会发生变化,都不能作预测药物浓度的参数。由于清除速率的限制,才发展出清除率的概念,如图 4-8,清除率通过一个简单的数字来表示药物浓度的下降。
为了方便讨论,假定浓度是药物从容器内清除所需的动力。浓度越高,清除的药物量越多。为了标准化消除率,将清除的药物量按浓度定标。例如,时间窗口A(27mg/min)中按该时间窗(15μg/mL)的平均浓度换算的清除率为 0.001 807mg/(min·mg·L)。简化后得到 0.002L/min。将时间窗口B中的消除率也按照浓度标准化可得到与A相同的结果。如果时间间隔无限缩小,近似为零,则清除率的定义为公式4-3。
公式4-3
其中 dA/dt是在给定时间 t 的药物消除速率,C(t)是在时间 t 的相应药物浓度。重新排列公式4-3,可以表示 公式4-4。
公式4-4
其中是进入代谢器官的血流量,是流入到代谢器官的血中药物浓度,是流出代谢器官的血中药物浓度。器官内的药物清除比例为,称摄取率(extraction ratio, ER)。清除率可以估计为器官血流量乘以ER。公式4可以简化公式4-5。
公式4-5
总清除率是指所有代谢器官,如肝脏、肾脏等的清除率之和(图4-9)。
肝脏的药物清除非常有特点。如图4-10所示清除率、肝血流量和摄取率之间的关系。对于摄取率接近1的药物(如丙泊酚),随着肝血流量的变化,清除率会产生几乎成比例的变化。对于摄取率低的药物(例如阿芬太尼),清除率几乎与肝血流量无关。如果将近100%的药物被肝脏摄取,则表明肝脏具有极大的药物代谢能力。在这种情况下,新陈代谢的限速步骤是药物进入肝脏,因此这类药物被称为“流量限制型”。任何原因导致的肝血流量减少都有可能降低肝脏清除率,比如全身麻醉。然而,由于肝的代谢能力严重过剩,肝代谢功能的适度变化几乎不会影响清除率。
对于许多药物(例如阿芬太尼),其摄取率明显小于1。对于这些药物,清除率受到肝脏吸收和代谢药物的能力限制。这些药物被称为“能力限制”型药物。清除率会随着肝对药物的代谢能力变化,改变的原因可能是肝脏疾病或者是酶的诱导。然而,麻醉引起的肝血流变化通常对清除率影响很小,因为肝脏只能处理这类药物的小部分。