5.2 药物中毒急救
背景和问题:
一天夜晚,你作为见习医生正在医院内科急诊室值班,两位家长带着一个孩子急匆匆进来,诉说两小时前孩子一口气误吞下11片治疗哮喘病的、剂量为每片100mg的氨茶碱片,已经出现呕吐、头晕等不良症状。
按照药品使用说明书,氨茶碱的每次用量成人是100~200mg,儿童是3~5mg/kg.
如果过量服用,可使血药浓度(单位血液容积中的药量)过高,当血药浓度达到100μg/ml时,会出现严重中毒,达到200μg/ml则可致命。
作为一名医生你清楚地知道,由于孩子服药是在两小时前,现在药物已经从胃进入肠道,无法再用刺激呕吐的办法排除。当前需要作出判断的是,孩子的血药浓度会不会达到100μg/ml甚至200μg/ml,如果会达到,则临床上应采取怎样的紧急施救方案?
调查与分析:
认为血液系统内药物的分布,即血药浓度是均匀的,可以将血液系统看作一个房室,建立“一室模型”.
血液系统对药物的吸收率(胃肠道到血液系统的转移率) 和排除率可以由半衰期确定.
半衰期可以从药品说明书上查到.
血药浓度=药量/血液总量
通常,血液总量约为人体体重的7~8%,体重50~60 kg的成年人有4000ml左右的血液.
目测这个孩子的体重约为成年人的一半,可认为其血液总量约为2000ml.
临床施救的办法:
口服活性炭来吸附药物,可使药物的排除率增加到原来(人体自身)的2倍.
体外血液透析,药物排除率可增加到原来的6倍,但是安全性不能得到充分保证.
模型假设:
记胃肠道中药量x(t),血液系统中药量y(t),时间t以孩子误服药的时刻为起点(t=0).
1. 胃肠道中药物向血液的转移率与x(t)成正比,比例系数λ(>0),总剂量1100mg药物在t=0瞬间进入胃肠道.
2. 血液系统中药物的排除率与y(t)成正比,比例系数μ(>0),t=0时血液中无药物.
3. 氨茶碱被吸收的半衰期为5小时,排除的半衰期为6小时.
4. 孩子的血液总量为2000ml.
模型建立:
x(t)下降速度与x(t)成正比(比例系数λ),总剂量1100mg药物在t=0瞬间进入胃肠道.
y(t)由吸收而增长的速度是λx,由排除而减少的速度与y(t)成正比(比例系数μ) , t=0时血液中无药物.
模型求解:
,
药物吸收的半衰期为5小时
药物排除的半衰期为6小时,只考虑血液对药物的排除
,
结果及分析:
胃肠道药量
血液系统药量
血液总量2000ml
血药浓度100μg/ml Û y(t) =200mg Þ 严重中毒
血药浓度200μg/ml Û y(t) =400mg Þ 致命
y(2)=236.5 ,孩子到达医院前已严重中毒,如不及时施救,约3小时后将致命!
施救方案:
口服活性炭使药物排除率μ增至原来的2倍.
孩子到达医院(t=2)就开始施救,血液中药量记作z(t)
λ=0.1386 (不变),μ=0.1155*2=0.2310
施救后血液中药量z(t)显著低于y(t).
z(t)最大值低于致命水平.
要使z(t)在施救后立即下降,可算出μ至少应为0.4885.
若采用体外血液透析,μ可增至0.1155*6=0.693,血液中药量下降更快;临床上是否需要采取这种办法,当由医生综合考虑并征求病人家属意见后确定.
小结与评注:
以药物中毒急救为背景,研究药物通过胃肠道向血液系统的转移,以及从血液系统的排除.
“ 转移率和排除率与血药浓度成正比”是药物动力学建立房室模型的基本假设.
假定整个血液系统的血药浓度均匀(用一个时间函数表示),建立最简单的一室模型,用一阶微分方程即可求解.