खुराक-प्रतिक्रिया संबंध

खुराक-प्रतिक्रिया संबंध यह बताता है कि किसी एजेंट की खुराक बदलने पर जैविक प्रभाव की मात्रा या संभावना कैसे बदलती है। यह विष विज्ञान की मात्रात्मक रीढ़ है: यह स्थापित करके कि अधिक जोखिम सामान्यतः अधिक प्रभाव उत्पन्न करता है, एक निश्चित और प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य तरीके से, यह गुणात्मक विचार को कि "खुराक ही जहर बनाती है" को प्रत्येक एजेंट के एक मापने योग्य, तुलनीय गुण में बदल देता है।

Definition

एक खुराक-प्रतिक्रिया संबंध किसी एजेंट की खुराक और किसी जीव या जनसंख्या में एक परिभाषित जैविक प्रभाव की परिणामी मात्रा (श्रेणीबद्ध) या आवृत्ति (मात्रात्मक) के बीच मात्रात्मक संबंध है।

Scope

यह प्रविष्टि संबंध के दो प्रमुख रूपों, श्रेणीबद्ध और मात्रात्मक प्रतिक्रियाओं को शामिल करती है; प्रत्येक से प्राप्त वर्णनात्मक पैरामीटर, जैसे कि शक्ति, प्रभावकारिता, माध्य प्रभावी और माध्य घातक खुराक, और वक्र की ढलान; थ्रेसहोल्ड का प्रश्न; और द्विध्रुवीय (हॉर्मेटिक) वक्रों का विशेष मामला। यह खुराक-प्रतिक्रिया संबंध को एक वैचारिक और विश्लेषणात्मक विषय के रूप में मानता है, न कि विशिष्ट जोखिमों या खुराकों के लिए एक मार्गदर्शिका के रूप में।

Core questions

• खुराक बढ़ने पर प्रभाव की मात्रा या संभावना कैसे बदलती है?
• श्रेणीबद्ध (निरंतर) और मात्रात्मक (सब-या-कुछ नहीं) प्रतिक्रिया में क्या अंतर है?
• कौन से पैरामीटर खुराक-प्रतिक्रिया वक्र को सारांशित करते हैं और एजेंटों की तुलना करने की अनुमति देते हैं?
• क्या कोई थ्रेसहोल्ड खुराक है जिसके नीचे कोई प्रतिकूल प्रभाव नहीं होता है?
• कुछ एजेंट गैर-मोनोटोनिक या द्विध्रुवीय प्रतिक्रियाएं कब और क्यों दिखाते हैं?

Key concepts

• श्रेणीबद्ध खुराक-प्रतिक्रिया
• मात्रात्मक खुराक-प्रतिक्रिया
• माध्य प्रभावी खुराक (ED50)
• माध्य घातक खुराक (LD50)
• शक्ति और प्रभावकारिता
• वक्र की ढलान
• थ्रेसहोल्ड और NOAEL
• बेंचमार्क खुराक

Key theories

थ्रेसहोल्ड मॉडल

कई विषाक्त परिणामों के लिए एक खुराक मौजूद होती है जिसके नीचे कोई प्रतिकूल प्रभाव नहीं देखा जाता है; 'कोई-देखा-प्रतिकूल-प्रभाव-स्तर' और संबंधित संदर्भ बिंदु इस धारणा से प्राप्त होते हैं और नियामक विष विज्ञान के अधिकांश हिस्से को आधार प्रदान करते हैं।

हॉर्मेसिस (द्विध्रुवीय खुराक-प्रतिक्रिया)

कुछ एजेंट कम खुराक पर उत्तेजित करते हैं और उच्च खुराक पर बाधित या नुकसान पहुंचाते हैं, जिससे एक U- या उलटा-U-आकार का वक्र बनता है जो मोनोटोनिक, थ्रेसहोल्ड-बाउंडेड प्रतिक्रियाओं की धारणा से विचलित होता है।

Mechanisms

श्रेणीबद्ध संबंध यह बताते हैं कि एक एकल जैविक प्रणाली में प्रभाव की तीव्रता खुराक के साथ कैसे बढ़ती है, सामान्यतः एक वक्र का अनुसरण करते हुए जो लक्ष्य संतृप्त होने पर अधिकतम तक पहुंचता है। मात्रात्मक संबंध यह बताते हैं कि एक आबादी का वह अनुपात जो एक 'सब-या-कुछ नहीं' प्रतिक्रिया (जैसे मृत्यु) दिखाता है, खुराक के साथ कैसे बढ़ता है, जो व्यक्तिगत संवेदनशीलता में भिन्नता को दर्शाता है; खुराक के लघुगणक के विरुद्ध संचयी प्रतिक्रिया को प्लॉट करने पर विशिष्ट सिग्मॉइड वक्र प्राप्त होता है जिससे माध्य घातक या प्रभावी खुराक पढ़ी जाती है। ट्रेवन (1927) ने माध्य घातक खुराक को ठीक इसी कारण से प्रस्तुत किया क्योंकि 'सब-या-कुछ नहीं' परिणाम व्यक्तियों के बीच भिन्न होता है और एक केंद्रीय, सांख्यिकीय रूप से स्थिर माप की आवश्यकता थी। वक्र की ढलान और स्थिति शक्ति और जनसंख्या की प्रतिक्रिया की तीव्रता को सारांशित करती है, और बेंचमार्क-खुराक दृष्टिकोण (क्रम्प, 1984) एक परिभाषित निम्न स्तर के प्रभाव का अनुमान लगाने के लिए डेटा में एक मॉडल फिट करता है, बजाय एक एकल देखे गए 'कोई-प्रभाव-नहीं' खुराक पर निर्भर रहने के।

Clinical relevance

खुराक-प्रतिक्रिया तर्क विषाक्तता परीक्षण की व्याख्या, एजेंटों के बीच शक्तियों की तुलना, और सुरक्षा मूल्यांकन में उपयोग किए जाने वाले संदर्भ मूल्यों के व्युत्पन्न को रेखांकित करता है। यह बताता है कि कुछ जोखिमों पर प्रभाव क्यों दिखाई देते हैं और दूसरों पर नहीं, और विष विज्ञान के साक्ष्य की महत्वपूर्ण रीडिंग का समर्थन करता है; यह वर्णन करता है कि विषाक्तता को कैसे मापा जाता है और व्यक्तिगत जोखिमों या उपचार को निर्धारित करने का आधार नहीं है।

Evidence & guidelines

आधुनिक मात्रात्मक अभ्यास तेजी से एकल 'कोई-देखा-प्रतिकूल-प्रभाव-स्तर' से क्रम्प (1984) द्वारा प्रस्तुत बेंचमार्क-खुराक ढांचे की ओर बढ़ गया है, जो एक पूर्वनिर्धारित प्रभाव आकार के अनुरूप खुराक का अनुमान लगाने के लिए पूरे वक्र को मॉडल करता है। कैसारेट और डूल की टॉक्सिकोलॉजी जैसे मानक संदर्भ ग्रंथ श्रेणीबद्ध और मात्रात्मक ढांचे और उनके मापदंडों को समेकित करते हैं।

History

खुराक-प्रतिक्रिया संबंध के पीछे का गुणात्मक विचार प्राचीन है, लेकिन इसका मात्रात्मक सूत्रीकरण बीसवीं शताब्दी का है। ट्रेवन (1927) ने मात्रात्मक डेटा से प्राप्त विषाक्त शक्ति के एक प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य माप के रूप में माध्य घातक खुराक की स्थापना की, जिसने तुलनात्मक विष विज्ञान को आधार प्रदान किया। बाद के काम ने वक्र को जोखिम मूल्यांकन में विस्तारित किया: क्रम्प (1984) ने 'कोई-देखा-प्रतिकूल-प्रभाव-स्तर' के विकल्प के रूप में बेंचमार्क खुराक का प्रस्ताव रखा, और कैलाब्रेसे और बाल्डविन (2003) ने द्विध्रुवीय हॉर्मेटिक वक्रों पर ध्यान आकर्षित किया जो शास्त्रीय मोनोटोनिक मॉडल से विचलित होते हैं।

Debates

कम खुराक पर थ्रेसहोल्ड बनाम गैर-थ्रेसहोल्ड मॉडल

क्या एक सच्चा 'कोई-प्रभाव-नहीं' थ्रेसहोल्ड मौजूद है, विशेष रूप से जीनोटॉक्सिक कार्सिनोजेन के लिए, यह विवादास्पद है; थ्रेसहोल्ड, रैखिक गैर-थ्रेसहोल्ड, और हॉर्मेटिक मॉडल के बीच का चुनाव कम खुराक के जोखिम के अनुमानों को दृढ़ता से प्रभावित करता है।

Key figures

• Paracelsus
• John W. Trevan
• Kenny S. Crump
• Edward J. Calabrese

Seminal works

• trevan-1927
• crump-1984
• calabrese-2003

Frequently asked questions

श्रेणीबद्ध और मात्रात्मक खुराक-प्रतिक्रिया वक्र में क्या अंतर है?

एक श्रेणीबद्ध वक्र एक एकल प्रणाली में एक प्रभाव की निरंतर तीव्रता को खुराक के विरुद्ध प्लॉट करता है, जबकि एक मात्रात्मक वक्र एक आबादी के उस अनुपात को प्लॉट करता है जो एक 'सब-या-कुछ नहीं' प्रतिक्रिया (जैसे मृत्यु) दिखाता है, खुराक के विरुद्ध; माध्य घातक या प्रभावी खुराक मात्रात्मक वक्र से आती है।

LD50 आपको क्या बताता है?

LD50 वह खुराक है जिसका अनुमान है कि यह एक उजागर आबादी के आधे हिस्से के लिए घातक होगी; यह तीव्र घातक शक्ति का एक सांख्यिकीय रूप से स्थिर सारांश है जिसका उपयोग एजेंटों की तुलना करने के लिए किया जाता है, न कि एक सुरक्षित या थ्रेसहोल्ड खुराक।