Mối quan hệ trong cơ thể giữa dược động học và dược lực học của thiopentone ở cừu sau khi tiêm ngắn hạn

Richard N. Upton1, Guy L. Ludbrook1, Cliff Grant1, Elke C. Gray1
1Department of Anaesthesia and Intensive Care, Royal Adelaide Hospital, University of Adelaide, Adelaide, Australia

Tóm tắt

Cơ chế động học và động lực học của thiopentone sau khi tiêm tĩnh mạch 250, 500, và 750 mg trong 2 phút đã được khảo sát trên cừu được cấy ghép thiết bị theo dõi lâu dài (6, 6 và 5 con cho mỗi liều tương ứng). Dược động học đã được nghiên cứu bằng cách lấy mẫu nhanh máu động mạch và tĩnh mạch ngang (máu cung cấp và máu thoát khỏi não, tương ứng) trong 40 phút, và có thể được mô tả bằng một khoang hạn chế dòng chảy khi nồng độ động mạch và lưu lượng máu não được sử dụng như các hàm đầu vào cưỡng bức. Thời gian nửa đời của sự cân bằng giữa máu và não được ước tính là 0.67 (SEM=0.07), 0.57 (0.03) và 0.74 (0.05) phút cho các liều 250-, 500- và 750-mg, cho thấy rằng nồng độ thiopentone trong não nhanh chóng dao động với nồng độ máu cung cấp. Các phép đo dược lực đồng thời bao gồm lưu lượng máu não thông qua một đồng hồ lưu lượng Doppler trên tĩnh mạch ngang, và một chỉ số về độ sâu của gây mê dựa trên phương pháp phân tích đau. Thiopentone đã làm giảm tạm thời lưu lượng máu não xuống 82 (SEM=3), 80% (7), và 74% (10) so với cơ sở cho các liều 250−, 500− và 750-mg tương ứng, và việc không tính đến những thay đổi do thuốc gây ra trong lưu lượng máu não trong mô hình ước lượng thể tích não sẽ cao hơn 12% cho liều 500-mg. Đối với liều 500-mg, những thay đổi trong lưu lượng máu não có thể được giải thích bởi một khoang tác dụng với thời gian nửa đời 0.82 phút cho máu động mạch và 0.00 phút cho máu tĩnh mạch ngang, cho thấy rằng nồng độ thiopentone trong não đã đạt tới trạng thái cân bằng với tác dụng của thuốc này. Thời gian biểu của độ sâu gây mê cho liều 250-mg có thể được giải thích bởi một khoang tác dụng với thời gian nửa đời 1.33 phút cho máu động mạch và 0.41 phút cho máu tĩnh mạch ngang. Do đó, tốc độ cân bằng giữa máu và não không thể giải thích tất cả sự trễ này. Kết luận rằng sau khi tiêm ngắn hạn, thiopentone cân bằng nhanh chóng với não, và điều này nhất quán với quan sát rằng cường độ của các tác động có ý nghĩa lâm sàng của nó theo sát quá trình nồng độ máu động mạch.

Từ khóa

#thiopentone #dược động học #dược lực học #cừu #gây mê #lưu lượng máu não

Tài liệu tham khảo

D. R. Stanski, R. J. Hudson, T. D. Homer, L. J. Saidman, and E. Meathe. Pharmacodynamic modeling of thiopental anaesthesia.J. Pharmacokin. Biopharm. 12:223–240 (1984). C. A. Shanks, M. J. Avram, T. C. Krejcie, T. K. Henthorn, and W. B. Gentry. A pharmacokinetic-pharmacodynamic model for quantal responses with thiopental.J. Pharmacokin. Biopharm. 21:309–321 (1993). W. B. Gentry, T. C. Krejcie, T. K. Henthorn, C. A. Shanks, K. A. Howard, D. K. Gupta, and M. J. Avram. Effect of infusion rate on thiopental dose-response relationships. Assessment of a pharmacokinetic-pharmacodynamic model.Anesthesiology 81:316–324 (1994). M. J. Avram, T. C. Krejcie, and T. K. Henthorn. The relationship of age to the pharmacokinetics of early drug distribution: The concurrent disposition of thiopental and indocyanine green.Anesthesiology 72:399–402 (1990). K. B. Bischoff and R. L. Dedrick. Thiopental pharmacokinetics.J. Pharm. Sci. 57: 1346–1351 (1968). P. P. Gillis, R. J. DeAngelis, and R. L. Wynn. Nonlinear pharmacokinetic model of intravenous anesthesia.J. Pharm. Sci. 65:1001–1006 (1976). T. Igari, Y. Sugiyama, S. Awazu, and M. Hanono. Comparative physiologically based pharmacokinetics of hexobarbital, phenobarbital, and thiopental in the rat.J. Pharmacokin. Biopharm. 10:53–75 (1982). W. F. Ebling, D. R. Wada, and D. R. Stanski. From piecewise to full physiologic modeling. Applied to thiopentone disposition in the rat.J. Pharmacokin. Biopharm. 22:259–292 (1994). J. D. Michenfelder. Cerebral blood flow and metabolism. In R. F. Cucchiara and J. D. Michenfelder (eds.),Clinical Neuroanesthesia, Churchill Livingstone, New York, 1990, pp. 1–40. G. L. Ludbrook, R. N. Upton, C. Grant, and E. Gray. The cerebral pharmacokinetics and pharmacodynamics of propofol.Anaesth. Intens. Care 22:494 (1994). R. N. Upton, C. Grant, and G. L. Ludbrook. An ultrasonic Doppler venous outflow method for the continuous measurement of cerebral blood flow in conscious sheep.J. Cerebral. Blood Flow Metab. 14:680–688 (1994). D. B. Lindsay and B. P. Setchell. Cannulation of the sagittal sinus for the determination of cerebral ketone body metabolism in sheep.J Physiol.226:51P (1972). J. R. S. Hales. Chronic catheterization for sampling venous blood from the brain of sheep.Pflugers Arch. 337:81–85 (1972). W. B. Runciman, A. H. Ilsley, L. E. Mather, R. J. Carapetis, and M. M. Rao. A sheep preparation for studying interactions between blood flow and drug disposition I: Physiological profile.Br. J. Anaesth. 56:1015–1028 (1984). J. R. Haywood, R. A. Shaffer, C. Fastenow, G. D. Fink, and M. J. Brody. Regional blood flow measurement with pulsed Doppler flowmeter in conscious rat.Am. J. Physiol. 241H:273–278 (1981). G. L. Ludbrook, C. Grant, R. N. Upton, and C. Penhall. A method for frequent measurement of sedation and analgesia in sheep using the response to a ramped electrical stimulus.J. Pharmacol. Toxicol. Meth. 33:17–22 (1995). R. N. Upton, L. E. Mather, W. B. Runciman, C. Nancarrow, and R. J. Carapetis. The use of mass balance principles to describe regional drug distribution and elimination.J. Pharmacokin. Biopharm. 16:13–29 (1988). R. N. Upton. An analysis of errors arising from the direct use of mass balance principles to describe regional drug uptake and elution.J. Pharmacokin. Biopharm. 22:309–321 (1994). R. A. Shipley and R. E. Clark.Tracer Methods for In Vivo Kinetics. Theory and Applications, Academic Press, New York, 1972, pp. 1–20. L. B. Sheiner, D. R. Stanski, S. Vozeh, R. D. Miller, and J. Ham. Simultaneous modelling of pharmacokinetics and pharacodynamics: Application to d-tubocurarineClin. Pharmacol. Ther. 25:358–372 (1979). G. G. McDowall. Cerebral blood flow. In T. C. Gray, J. F. Nunn, and J. E. Utting (eds.),General Anaesthesia, 4th ed., Vol. 1, Butterworths, London, 1980, pp. 657–684. W. B. Runciman and R. N. Upton. Pharmacokinetics and pharmacodynamics—what is of value to anaesthetists?Anaesth. Pharmacol. Rev. 2:280–293 (1994). J. W. Dundee and R. S. J. Clarke. Non-inhalational anaesthetics. In T. C. Gray, J. F. Nunn, and J. E. Utting (eds.),General Anaesthesia, 4th ed., Vol. 1, Butterworths, London, 1980, pp. 217–255. C. Drummond, C. A. Brann, D. E. Perkins, and D. E. Wolfe. A comparison of median frequency, spectral edge frequency, a frequency band power ratio, total power and dominance shift in the determination of the depth of anaesthesia.Acta. Anaesthesiol. Scand. 35:693–699 (1991). P. L. Bailey, J. D. Port, S. McJames, L. Reinersman, and T. H. Stanley. Is fentanyl an anesthetic in the dog?Anesth. Analg. 66:542–548 (1987). E. I. Egar, L. J. Saidman, and B. Brandstater. Minimum alveolar anesthetic concentration: a standard of anesthetic potency.Anesthesiology 26: 756–763 (1965). M. A. Salonen and M. Maze. Molecular mechanism of action for hyponotic and sedative agents. In S. Feldmann C. F. Scurr, and W. Paton (eds.),Mechanisms of Drugs in Anaesthesia. Edward Arnold, London, 1993, pp. 201–210. Y. F. Huang, R. N. Upton, and W. B. Runciman. Intravenous bolus administration of subconvulsive doses of lignocaine to conscious sheep. II. Myocardial pharmacokineticsBr. J. Anaesth. 70:326–332 (1993). B. B. Brodie, H. Kurz, and L. S. Schanker. The importance of dissociation constant and lipid solubility in influencing the passage of drugs into the cerebrospinal fluid.J. Pharmacol. Exp. Ther. 130:20–25 (1960). G. R. Wilkinson. Plasma and tissue binding considerations in drug disposition.Drug Metab. Rev. 4:427–465 (1983). S. Björkman, J. Akeson, F. Nilsson, K. Messeter, and B. Roth. Ketamine and midazolam decrease cerebral blood flow and consequently their own rate of transport to the brain: An application of mass balance pharmacokinetics with a changing regional flow.J. Pharmacokin. Biopharm. 20:637–652 (1992). M. N. Ashmann, W. B. Blesser, and R. M. Epstein. A nonlinear model for the uptake and distribution of halothane in man.Anesthesiology 33:419–429 (1970). R. N. Upton. An “indicator dilution” model of the initial distribution of drugs after intravenous bolus injection.Proc. Aust. Soc. Clin. Exp. Pharmacol. Toxicol. 1:119 (1994).