Скорость кровотока определяет быстроту попадания молекул препарата в ткани и степень поддержания эффективного градиента концентраций между кровью и тканями. Поэтому препараты быстро проникают в те ткани, через которые кровоток идет с высокой скоростью. Если препарат хорошо растворим или связывается с клетками в данном органе — например, липидорастворимые препараты в мозге, то в стационарном состоянии могут быть достигнуты очень высокие концентрации. И наоборот, если орган достаточно массивен — например, скелетные мышцы, в него могут распределяться большие количества препарата, однако его концентрация там будет невысока.

Подробное описание всех деталей процесса распределения лекарства по структурным частям организма представляет собой задачу исключительной сложности. Тем не менее в экспериментальной фармакокинетике делаются попытки приблизить моделирование распределения лекарств к реальным процессам, протекающим в биологических системах. С этой целью используется упрощенная геометрическая схема организма, которой соответствует определенная картина тока крови через органы и ткани. Это так называемые перфузионные модели.

Отправным пунктом перфузионного моделирования служит представление о пропорциональной связи между скоростью обратимого переноса препарата между кровью и тканями и интенсивностью кровоснабжения последних. Такой подход позволяет придать камерам модели реальное физическое содержание и оценить параметры, характеризующие процессы распределения препарата в крови и органах, до проведения фармакокинетического эксперимента. На основе сопоставления расчетных уровней препарата в камерах модели с его концентрацией в соответствующих тканях, установленных в опыте, делается вывод о применимости модели с первоначально выбранной структурой или о необходимости ее усовершенствования. В последнем случае в модель могут быть введены дополнительные камеры или пути переноса препарата, которые соответствуют конкретным органам или процессам распределения по организму.

Приемы составления дифференциальных уравнений перфузионной модели в принципе аналогичны описанным для классических моделей. Однако в первом случае вместо не имеющих физического смысла констант эти уравнения содержат параметры скорости кровотока через орган, параметры распределения препарата между органами и кровью, константы Михаэлиса—Ментен в случае описания метаболизма препарата или параметры изотермы связывания в случае формализации его взаимодействия с белками крови.

Несмотря на очевидные достоинства перфузионных моделей, их использование сдерживается сложностью математического аппарата, а также необходимостью использования многочисленных физиологических характеристик. Поэтому в большинстве случаев для моделирования процессов распределения лекарственных средств во внутренней среде организма используют классические модели фармакокинетики. Выбор структуры и значения кинетических параметров таких моделей определяются исключительно путем формального анализа кинетики препаратов в тест-тканях.

Придавая значение крови, как связующему звену между органами и тканями, фармакокинетическое описание может осуществляться на основании концентра ции препарата в ее плазме.

Описание процессов распределения препаратов в рамках классических моделей фармакокинетики связано с понятием компартмент (камера). В частном случае камерой может быть и орган, но в основе понятия связи с органным членением организма нет. Понятие камеры выражается единицей формализо ванной фармакокинетической системы, в которой равномерно распределен препарат. Уже сам этот принцип невыполним и конкретных условиях физиологии. Однако описание процесса распределения препарата посредством определенного математического закона можно провести лишь на основе подобного представления.

Поэтому критерием правильности членения организма на некоторое число камер является не степень приближения к анатомо-физиологической структуре, а исключительно принцип математического правдоподобия. Отсюда следует, что в этой системе достаточно различить такое число камер, какое необходимо для интерпретации некоторых опытных данных. Очевидно, что минимальным вещественным целым является единица. Соответственно единица является минимальным количеством камер фармакокинетической модели. Увеличение числа камер до двух может быть произведено на основе физиологических соображений и лишь в том случае, когда математический анализ данных опыта покажет недостаточность подобного элементарного представления.

- Читать далее "Тканевые барьеры для лекарств. Торможение распределения лекарств в тканях"